DE2309449A1 - THERMALLY STABLE AND PRESSURE RESISTANT MICROPOROESE CATALYST CARRIER MADE OF GLASS AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION - Google Patents

THERMALLY STABLE AND PRESSURE RESISTANT MICROPOROESE CATALYST CARRIER MADE OF GLASS AND THE PROCESS FOR THEIR PRODUCTION

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DE2309449A1
DE2309449A1 DE19732309449 DE2309449A DE2309449A1 DE 2309449 A1 DE2309449 A1 DE 2309449A1 DE 19732309449 DE19732309449 DE 19732309449 DE 2309449 A DE2309449 A DE 2309449A DE 2309449 A1 DE2309449 A1 DE 2309449A1
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Description

Thermisch stabile und druckfeste mikroporöse Katalysatorträger aus Glas und Verfahren zu ihrer Herstellung Thermally stable and pressure-resistant microporous glass catalyst carriers and process for their production

Prioritäten: 2. März 1972, USA Ser. Nr. 231 346Priorities: March 2, 1972, U.S. Ser. No. 231,346

19. Juni 1972, USA Ser. Nr. 264 081 1. Dezember 1972. USA Ser. Nr. 311 191 June 19, 1972 USA Ser. No. 264 081 December 1, 1972. USA Ser. No. 311 191

Die Erfindung betrifft hochporöse Glaskörper, im besonderen mikroporöse Glasteilchen von hoher Druckfestigkeit und hoher thermischer Stabilität. Sie betrifft ferner Verfahren zur Herstellung solcher Glaskörper, sowie Glasarten, die sich nach ihrer Zusammensetzung für deren Herstellung nach den erfindungsgemäßen Verfahren besonders eignen. Im besonderen betrifft die Erfindung ein Verfahren, nach dem die Druckfestigkeit und die Formbeständigkeit bzw. Dimensionsstabilität der porösen Glaskörper bei höheren Temperaturen weiter verbessert werden können.The invention relates to highly porous glass bodies, in particular to microporous glass particles of high compressive strength and high thermal stability. It also relates to processes for the production of such glass bodies, as well as types of glass that are because of their composition, they are particularly suitable for their preparation by the process according to the invention. In particular The invention relates to a method according to which the compressive strength and the dimensional stability or dimensional stability the porous glass body can be further improved at higher temperatures.

Es ist bekannt, poröse Glaskörper dadurch herzustellen, daß man Glas zum Zweck einer Phasenscheidung erhitzt und daraus die lösliche Phase herauslöst. Verfahren dieser Art sind in den US-Patentschriften 2 106 744 und 2 221 709 beschrieben. Nach diesen Verfahren stellt man poröses Glas aus einem Alkali-Bor-Kalk-Glas auf die Weise her, daß man das Glas durch Erhitzen in zwei Phasen trennt, nämlich in eine siliciumdioxidreiche unlösliche Phase und eine boroxid- und alkali- reiche lösliche Phase. Diese letztere Phase ist in Säure löslich und kann herausgelöst werden, wobei die unlösliche Phase in der Form, die das Glas vor der Behandlung hatte, als ein festes Zellengefüge zurückbleibt. Man hat vorgeschlagen, diese It is known to produce porous glass bodies by heating glass for the purpose of phase separation and dissolving the soluble phase therefrom. Processes of this type are described in U.S. Patents 2,106,744 and 2,221,709. According to this process, porous glass is produced from an alkali-boron-lime glass in such a way that the glass is separated into two phases by heating, namely into an insoluble phase rich in silicon dioxide and a soluble phase rich in boron oxide and alkali. This latter phase is soluble in acid and can be dissolved, wherein the insoluble phase, remaining as a solid cellular structure in the mold which had the glass before the treatment. It has been suggested this

309836/112G309836 / 112G

porösen Gebilde aus Siliciumdioxid als Träger für Katalysatoren zu verwenden. Ferner ist die Verwendung von porösem Glas als Träger für Katalysatoren auch in den US-Patentschriften 2 461 841, 2 480 672, 2 834 738 und 2 835 367 genannt. Seine Verwendung hierfür wird Jedoch dadurch fühlbar eingeschränkt, daß man den hochporösen Gebilden bis heute keine hohe mechanische Festigkeit und thermische Stabilität geben konnte. Für die Verwendung als Katalysatorträger beispielsweise In Wirbel- oder Fließbetten oder in den Auspufftöpfen von Motorfahrzeugen ist es nachteilig, wenn das hochporöse Glas nur geringe mechanische Festigkeit hat und unter den hohen Temperaturen, denen es ausgesetzt ist, schrumpft.to use porous structures made of silicon dioxide as a carrier for catalysts. Furthermore, the use of porous Glass as a support for catalysts is also mentioned in US Pat. Nos. 2,461,841, 2,480,672, 2,834,738 and 2,835,367. However, its use for this is noticeably limited by the fact that the highly porous structures are still used today could not give high mechanical strength and thermal stability. For use as a catalyst carrier, for example In fluidized beds or in the mufflers of motor vehicles, it is disadvantageous if the highly porous Glass has poor mechanical strength and shrinks under the high temperatures to which it is exposed.

Die Erfindung gibt nun ein Verfahren an die Hand, nach dem man poröse Glaskörper mit einer verbesserten Druckfestigkeit und einer verbesserten Formbeständigkeit bei höheren Temperaturen herstellen kann. Das Verfahren besteht darin, daß man ein Glas mit einem niedrigen Siliciumdioxidgehalt und einem hohen Boratgehalt näherhin,ein Glas, das aus 30 bis 50, bevorzugt 38 bis 46 Gew.% SiO2, 40 bis 55, bevorzugt 40 bis 52 Gew.% B2O^,The invention now provides a method by which porous glass bodies can be produced with improved compressive strength and improved dimensional stability at higher temperatures. The process consists in that a glass with a low silicon dioxide content and a high borate content, a glass which consists of 30 to 50, preferably 38 to 46% by weight of SiO 2 , 40 to 55, preferably 40 to 52% by weight of B 2 O ^,

5 bis 15, bevorzugt 8 bis 12 Gew.% R2O und5 to 15, preferably 8 to 12% by weight R 2 O and

0 bis 4, bevorzugt 0 bis 0,3Gew.% Al2O, zusammengesetzt ist, wobei R ein Alkalimetall bedeutet, in eine slliciumdioxidreiche und eine boratreiche Phase zerlegt, aus dem in Phasen getrennten Glas zur Herstellung eines porösen Glases die boratreiche Phase mit Wasser langsam in genügender Menge entfernt, das poröse Glas dann zur Entfernung des Alkalioxids und des Borats aus dem Siliciumdioxidgerüst mit einer wäßrigen Säurelösung wäscht und die alkali- und boratarme mikroporöse Glaskörper nach der Säurebehandlung mit entionisiertem Wasser von Säure und in den Poren etwa zurückgebliebenen Resten der löslichen Phase freiwäscht.0 to 4, preferably 0 to 0.3% by weight Al 2 O, where R is an alkali metal, broken down into a silicon dioxide-rich and a borate-rich phase, from which the phase-separated glass is used to produce a porous glass, the borate-rich phase with water slowly removed in sufficient quantities, the porous glass was then washed with an aqueous acid solution to remove the alkali oxide and the borate from the silicon dioxide framework and the alkali and borate-poor microporous glass body was removed from acid and any residues of the soluble ones that remained in the pores after the acid treatment with deionized water Phase washes free.

Man kann die Druckfestigkeit der porösen Glaskörper und ihre Formbeständigkeit bei höheren Temperaturen dadurch verbes-You can improve the compressive strength of the porous glass body and its dimensional stability at higher temperatures.

sern, daß man die Glaskörper vor ihrer vorgesehenen Verwen-make sure that the vitreous bodies are used before they are

3Q9836/112?3Q9836 / 112?

dung, beispielsweise als Träger für Katalysatoren, leicht vorschrumpft. Zu diesem Zweck kann man die Glaskörper kurz der Höchsttemperatur aussetzen, der sie in der Praxis ausgesetzt sein werden. Beispielsweise erzielt man eine befriedigende Wirkung, wenn man sie eine halbe Stunde bis fünf Stunden lang bei einer Temperatur von 400 bis 1000° C hält. Wenn man die porösen Glaskörper nach der Erfindung auf diese Weise erhitzt, schrumpft ihr Volumen um etwa 5 bis 20% ein, und überraschenderweise erfolgt der größte Teil der Gesamtschrumpfung, d.h. 70 bis 90%, etwa während der beiden ersten Stunden der Wärmebehandlung. Über diese Zeit hinaus setzt sich das Schrumpfen unter dem Einfluß der genannten hohen Temperaturen nur noch in geringem Maße fort. Die vorgeschrumpften porösen Glaskörper bieten daher die an Sicherheit grenzende Gewähr, daß sie, als Katalysatorträger in Auspufftopfen verwendet, keiner weiteren Schrumpfung mehr unterliegen.manure, for example as a support for catalysts, is slightly pre-shrunk. For this purpose one can short the vitreous expose to the maximum temperature they will be exposed to in practice. For example, a satisfactory one is achieved Effect if you hold it for half an hour to five hours at a temperature of 400 to 1000 ° C. If the porous glass body according to the invention is heated in this way, its volume shrinks by about 5 to 20% one, and surprisingly most of the total shrinkage occurs, i.e. 70 to 90%, about during the two first hours of heat treatment. Beyond this time, the shrinkage continues under the influence of the above high temperatures only to a small extent. The pre-shrunk porous glass bodies therefore offer security bordering guarantee that it will not shrink any further when used as a catalyst carrier in the exhaust pipe subject.

Man kann die Formbeständigkeit der porösen Glaskörper bei höheren Temperaturen noch dadurch weiter verbessern, daß man das poröse Glas mit Zinnoxid behandelt.The dimensional stability of the porous glass body at higher temperatures can be further improved by the fact that the porous glass is treated with tin oxide.

Die porösen Glaskörper nach der Erfindung bestehen, analytisch ermittelt, ausThe porous glass bodies according to the invention consist, determined analytically, from

mindestens 96, bevorzugt 97"bis 99 Gew.% SiO2, weniger als 4, bevorzugt 1 bis 3 Gew.% IM)-,, weniger als 0,05, bevorzugt 0 bis 0,03 Gew.% eines Alkalioxids und weniger als 0,4, bevorzugt 0 bis 0,15 Gew.%at least 96, preferably 97 "to 99% by weight SiO 2 , less than 4, preferably 1 to 3% by weight IM) - ,, less than 0.05, preferably 0 to 0.03% by weight of an alkali oxide and less than 0.4, preferably 0 to 0.15% by weight

Für Zwecke, bei denen es auf eine hohe Formbeständigkeit bei höheren Temperaturen und auf eine hohe Druckfestigkeit ankommt, beispielsweise bei der Verwendung als Katalysatorträger in den Auspufftopfen von Motorfahrzeugen, kann man nach der Erfindung poröse Glaskörper herstellen, die, 24 Stunden lang einer Temperatur von 980° C ausgesetzt, wenigerFor purposes that require high dimensional stability at higher temperatures and high compressive strength, for example when used as a catalyst carrier in the exhaust stoppers of motor vehicles, one can According to the invention, produce porous glass bodies that are exposed to a temperature of 980 ° C. for 24 hours, less

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als 25% ihres Volumens durch Schrumpfen und weniger als 3096 ihrer Oberfläche verlieren. Sie haben eine Druckfestigkeit von mindestens 1,4 kg/cm abs (20 psig).than 25% of their volume by shrinking and less than 3096 lose their surface. They have a compressive strength of at least 1.4 kg / cm abs (20 psig).

Für Verwendungszwecke, bei denen es auf das Porenvolumen und die Porengröße ankommt, kann man nach der Erfindung poröse Glaskörper mit einem.Porenvolumen von 0,5 bis 0,7 cm pro Gramm und einem mittleren Porendurchmesser von 200 bis 1000 fi herstellen. Die porösen Glaskörper haben eine DruckfestigkeitFor purposes in which the pore volume and the pore size are important, porous can be used according to the invention Vitreous with a pore volume of 0.5 to 0.7 cm per Gram and a mean pore diameter of 200 to 1000 fi. The porous glass bodies have a compressive strength

von etwa 0,35 bis 1,4 kg/cm abs und _ ζ eigen, 24 Stunden lang einer Temperatur von 760° C ausgesetzt, einen Volumenverlust durch Schrumpfung von etwa 10 bis 20%.from about 0.35 to 1.4 kg / cm abs and _ ζ own, for 24 hours exposed to a temperature of 760 ° C, a volume loss due to shrinkage of about 10 to 20%.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 eine mit einem Preßluftzylinder arbeitende Vorrichtung zum Messen der Druckfestigkeit der mikroporösen Glasperlen nach der Erfindung und1 shows a device operating with a compressed air cylinder for measuring the compressive strength of the microporous glass beads according to the invention and

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in schematischer Darstellung. FIG. 2 the device according to FIG. 1 in a schematic representation.

Man kann die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Bor-Kalk-Gläser nach bekannten Verfahren erschmelzen. In der Regel mischt man die Rohstoffe, wie Quarzsand, Boroxid, Alkalioxide und, wahlweise, Tonerde und schmilzt sie zusammen. Wenn man die Rohstoffe bevorzugt auch in einer Form verwendet, in der sie im Gemisch miteinander leicht eine Schmelze bilden, so können die Oxide, außer in ihrer freien Form, auch in der Form anderer geeigneter Verbindungen verwendet werden. Als Beispiele solcher Verbindungen seien Alkalikarbonate, Borate und Aluminate genannt.One can use the boron-lime glasses suitable for the purposes of the invention melt according to known methods. As a rule, the raw materials such as quartz sand, boron oxide and alkali oxides are mixed and, optionally, clay and melts them together. If you prefer to use the raw materials in a form in which they easily form a melt when mixed with one another, the oxides can, in addition to their free form, also in the Other suitable compounds may be used. Examples of such compounds are alkali carbonates, borates and called aluminates.

Für die Zwecke der Erfindung besonders geeignet ist ein Glas, das vor der Phasenscheidung und dem Waschen die folgende Zusammensetzung hat:A glass is particularly suitable for the purposes of the invention, which, before phase separation and washing, has the following composition:

30983.6/1 12030983.6 / 1 120

30 bis 50, bevorzugt 38 bis 46 Gew.% 2 40.bis 55, bevorzugt 40 bis 52 Gew.% B2O5,30 to 50, preferably 38 to 46% by weight 2 40 to 55, preferably 40 to 52% by weight B 2 O 5 ,

5 bis 15, bevorzugt 8 bis 12 Gew.?6 R2O und • 0 bis 4, bevorzugt O bis 0,3 Gew.% Al2O,. (In der Tabelle bedeutet R Alkali)5 to 15, preferably 8 to 12% by weight of R 2 O and • 0 to 4, preferably 0 to 0.3% by weight of Al 2 O ,. (In the table, R means alkali)

Siliciumdioxid bildet bei der Phasenscheidung des Glases die unlösliche Phase und den Hauptbestandteil im Glasskelett des erfindungsgemäßen porösen Glaskörpers. Der Siliciumdioxidgehalt des Glases sollte über 30% nicht hinausgehen, weil das poröse Glas sonst ein zu geringes Porenvolumen erhält, um noch, als Katalysatorträger verwendbar zu sein. Ferner ist es bei einem zu hohen Siliciumdioxidgehalt schwierig, das Borat und das Alkalioxid mit der Säure aus dem Silikatskelett herauszulösen. Die Folge wäre eine Verschlechterung der thermischen Stabilität des Katalysatorträgers, die sich in einer stärkeren Schrumpfung oder in einem Oberflächenverlust des porösen Glases zeigt, wenn man dieses längere Zeit höheren Temperaturen, beispielsweise 16 bis 24 Stunden einer Temperatur zwischen 850 und 980° C, aussetzt. Zugunsten eines großen Porenvolumens sollte das Glas einen niedrigen Siliciumdioxidgehalt, bevorzugt einen Siliciumdioxidgehalt von etwa 38 bis 45%, haben. Jedoch sollte der Siliciumdioxidgehalt nicht unter 30 Gew.% liegen, weil bei einer solchen Zusammensetzung des Glases nach der Phasenscheidung und nach dem Herauslösen der löslichen Phase poröse Gebilde mit relativ geringer mechanischer Festigkeit (Druckfestigkeit) erhalten werden.During the phase separation of the glass, silicon dioxide forms the insoluble phase and the main component in the glass skeleton of the porous glass body according to the invention. The silicon dioxide content of the glass should not exceed 30% , because otherwise the porous glass has too little pore volume to still be usable as a catalyst carrier. Furthermore, if the silicon dioxide content is too high, it is difficult to dissolve the borate and the alkali oxide out of the silicate skeleton with the acid. The consequence would be a deterioration in the thermal stability of the catalyst support, which shows itself in greater shrinkage or in a loss of surface area of the porous glass when it is exposed to higher temperatures, for example 16 to 24 hours at a temperature between 850 and 980 ° C. In order to have a large pore volume, the glass should have a low silicon dioxide content, preferably a silicon dioxide content of about 38 to 45%. However, the silicon dioxide content should not be below 30% by weight, because with such a composition of the glass after the phase separation and after the dissolving out of the soluble phase, porous structures with relatively low mechanical strength (compressive strength) are obtained.

Der B20-,-Gehalt des Glases steht zu seinem SiO2-Gehalt in Beziehung. Im allgemeinen nimmt er in dem Maße zu, in dem der SiO2-Gehalt abnimmt. Bevorzugt hat der SiO2-Gehalt zum B20,-Gehalt ein Verhältnis von 1:1 bis 1:1,3. Der B2O^-Gehalt sollte 55 Gew.% der Glasmasse nicht überschreiten, weil die mikroporösen Glaskörper sonst eine relativ niedrige Druckfestigkeit erhalten. Umgekehrt sollte der The B 2 0 - content of the glass is related to its SiO 2 content. In general, it increases as the SiO 2 content decreases. The SiO 2 content to the B 2 O content preferably has a ratio of 1: 1 to 1: 1.3. The B 2 O ^ content should not exceed 55% by weight of the glass mass, because otherwise the microporous glass bodies will have a relatively low compressive strength. Conversely, the

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nicht geringer als 40% sein, weil sich ein Glas sonst nicht gut mit Wasser auslaugen läßt und ein zu geringes Porenvolumen hat, um als Katalysatorträger geeignet zu sein und eine hohe katalytische Wirkung zu gewährleisten. Im allgemeinen hat ein niedrigeres Si02:B20,-Verhältnis eine größere Oberfläche und ein größeres Porenvolumen zur Folge.not be less than 40%, because otherwise a glass cannot be leached well with water and has too small a pore volume to be suitable as a catalyst carrier and to ensure a high catalytic effect. In general, a lower Si0 2 : B 2 0, ratio results in a larger surface area and a larger pore volume.

Man verwendet das Alkalioxid als Flußmittel zur Herabsetzung der Schmelztemperatur des Glases. Geeignet sind Lithiumoxid, Natriumoxid und Kaliumoxid, entweder jedes für sich oder Gemische aus zwei oder drei dieser Verbindungen. Bevorzugt verwendet man Natriumoxid. Wenn die Glasmasse weniger Alkalioxid als nach der vorstehenden Tabelle enthält, kann die Schmelztemperatur des Glases unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu hoch liegen. Der Gehalt an Alkalioxid steht ferner auch zu der mechanischen Festigkeit der porösen Glaskörper in Beziehung. Es hat sich gezeigt, daß sowohl elrr z\a hoher als auch ein zu niedriger Alkalioxidgehalt ^u porösen Glaskörpern mit geringer mechanischer Festigkeit führen. Ohne Bindung an eine Theorie wird angenommen, daß das Alkalioxid bei der Phasenscheidung und beim Herauslösen der löslichen Phase eine wichtige Rolle spielt. Andererseits führt ein zu hoher Alkali· oxidgehalt dazu, daß die Siliciumdioxidphase und die Boratphase während der Wärmebehandlung sich in zu starkem Maße ineinander lösen und daß die Boratphase beim Herauslösen aus dem Siliciumdioxidskelett zuviel Siliciumdioxid enthält. Das Ergebnis wäre ein an Siliciumdioxid armes und daher mechanisch schwaches und leicht zertrümmerbares Skelett bzw. Gerüst. The alkali oxide is used as a flux to lower the melting temperature of the glass. Lithium oxide, sodium oxide and potassium oxide are suitable, either individually or mixtures of two or three of these compounds. Sodium oxide is preferably used. If the glass mass contains less alkali oxide than according to the table above, the melting temperature of the glass can be too high from an economic point of view. The alkali oxide content is also related to the mechanical strength of the porous glass body. It has been shown that both elrr z \ a high and a low alkali metal oxide content to ^ u porous glass bodies having low mechanical strength lead. Without being bound by theory, it is believed that the alkali oxide plays an important role in phase separation and in leaching out the soluble phase. On the other hand, if the alkali oxide content is too high, the silicon dioxide phase and the borate phase dissolve too much into one another during the heat treatment and the borate phase contains too much silicon dioxide when it is dissolved out of the silicon dioxide skeleton. The result would be a skeleton or framework that is poor in silicon dioxide and therefore mechanically weak and easily shattered.

Anhand der folgenden Ausführungsforro der Erfindung soll gezeigt werden, welche Wirkung die Alkalioxidkomponente auf die Druckfestigkeit von porösen.Glasperlen hat. Verwendet werden hierbei Glasperlen, die in der folgenden Zusammensetzung auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt sind ιThe following embodiment of the invention is intended to show which effect the alkali oxide component has on the compressive strength of porous glass beads. Used glass beads are produced in the following composition in the manner described in Example 1 are ι

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SiC2 SiC 2 4040 4545 3333 4646 5454 4848 Gew.%Weight% B2O3 B 2 O 3 4040 4444 4646 4848 Gew.%Weight% Na2ONa 2 O 2020th 1111 88th 44th Gew.%Weight% DruckfestigkeitCompressive strength 00 1,1, 1,1, 00 kg/cm abskg / cm abs

Die Ziffer "O" bedeutet in der ersten Spalte, daß die Perlen nach dem Waschprozeß zerfallen, und in der vierten Spalte, daß die Perlen zahlreiche feine Risse in ihrer Oberfläche zeigen.The number "O" in the first column means that the pearls after the washing process disintegrate, and in the fourth column that the pearls have numerous fine cracks in their surface demonstrate.

Es wurde bereits gesagt, daß das Alkalioxid der Glasschmelze in der Hauptsache als Flußmittel zur Herabsetzung der Schmelze temperatur zugesetzt wird. Als den Alkalioxiden als Flußmittel gleichwertig und als solche für die Glasmassen von der erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendbar können auch andere in der Glasherstellung bekannte und gebrauchte Flu-ßmittel angesehen werden. Als Beispiele anderer Metalloxide als Alkalioxide, die bei der Durchführung der Erfindung als Flußmittel verwendet werden können, seien die Erdalkalioxide, im besonderen Calcium- und Magnesiumoxid, und andere Metalloxide, wie BaO, PbO, CdO, Sn.O und ZnO genannt. Mit eindeutigem Vorzug verwendet man jedoch als Flußmittel, ihrer ausgezeichneten Wirkung wegen und weil sie sich leicht aus dem Siliciumdioxidskelett herauswaschen lassen, die Alkalioxide.It has already been said that the alkali oxide of the glass melt is mainly added as a flux to reduce the melt temperature. Other fl uids known and used in glass manufacture can also be regarded as being equivalent to the alkali oxides as fluxing agents and being usable as such for the glass masses of the composition according to the invention. Examples of metal oxides other than alkali oxides which can be used as flux in the practice of the invention are the alkaline earth oxides, in particular calcium and magnesium oxides, and other metal oxides such as BaO, PbO, CdO, S n .O and ZnO. However, the alkali oxides are clearly used as flux because of their excellent action and because they can be easily washed out of the silica skeleton.

Nach Bedarf und Wunsch kann man der Glasmasse bis zu 4 Gew.% Tonerde zusetzen. Man nimmt an, daß sich durch den Zusatz von Tonerde zu einem Glas mit einem hohen Siliciumdioxidgehalt, beispielsweise einem SiO2-Gehalt von etwa 46 bis 50%, und einem niedrigen Boratgehalt, beispielsweise einem B2O,-Gehalt von etwa 35 bis 40%, beim Auswaschen die Gefahr einer Spannungskorrosion im Siliciumdioxidskelett auf ein Minimum reduzieren läßt. Unter Spannungskorrosion versteht man den Zustand, der eintritt, wenn der äußere oder ausgelaugte Teil · der Glasperle durch das Schrumpfen des siliciumdioxidreichen Skeletts unter Spannung kommt und ihr innerer oder nicht ausgelaugter Teil zusammengepreßt wird. Wird die Spannung zuIf required and desired, up to 4% by weight of alumina can be added to the glass mass. It is believed that the addition of alumina to a glass with a high silicon dioxide content, for example an SiO 2 content of about 46 to 50%, and a low borate content, for example a B 2 O content of about 35 to 40 %, reduces the risk of stress corrosion in the silicon dioxide skeleton during washing to a minimum. Stress corrosion is understood to be the state that occurs when the outer or leached part of the glass bead comes under tension due to the shrinkage of the silicon dioxide-rich skeleton and its inner or not leached part is pressed together. The tension becomes too

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groß uiid/oder sind Kleinstfehlstellen (micro-flaws) vorhanden, dann bilden sich an der Oberfläche Risse. Tonerde verlangsamt die Phasenscheidung und führt zur Bildung kleine-' rer Poren und hierdurch zu weniger Spannungskorrosionen. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, daß sich Feinstrisse bilden, die sich durch Spannung zu starken Rissen erweitern. Ferner erhält man durch den Zusatz von Tonerde zu den Glasmassen poröse Glaskörper mit einer vergrößerten Oberfläche. Jedoch haben diese Glaskörper beim Einsatz unter hohen Temperaturen auch den höchsten Verlust an Oberfläche. Bei den etwa 38 bis 46 Gew*% SiO2 und 40 bis 52 Gew.% B2O, enthaltenden und bevorzugt verwendeten Glasmassen ergibt der Zusatz von Tonerde keine besonderen Vorteile. Man sieht daher vorzugsweise von seiner Verwendung ab. In keinem Fall Jedoch sollte ein Tonerdezusatz größer als etwa 4 Gew.% sein, weil Gläser mit einem höheren Tonerdegehalt im allgemeinen schwer in ihre Phasen zu zerlegen und auszulaugen sind.large uiid / or if there are micro-flaws, then cracks form on the surface. Alumina slows down the phase separation and leads to the formation of smaller pores and thus less stress corrosion. This reduces the likelihood that fine cracks will form which, under tension, will expand into severe cracks. Furthermore, by adding alumina to the glass masses, porous glass bodies with an enlarged surface are obtained. However, these glass bodies also have the highest loss of surface when used at high temperatures. In the case of the glass compositions which contain approximately 38 to 46% by weight of SiO 2 and 40 to 52% by weight of B 2 O and are preferably used, the addition of alumina results in no particular advantages. It is therefore preferable not to use it. In no case, however, should the addition of alumina be greater than about 4% by weight, because glasses with a higher alumina content are generally difficult to break down into their phases and leach out.

Nach der Analyse enthält die Glasmasse nach der Erfindung in der Regel etwa 0,15 bis 0,3% Al2O,. Man schreibt dies einerAccording to the analysis, the glass mass according to the invention generally contains about 0.15 to 0.3% Al 2 O. You write this one

': Verunreinigung des Siliciumdioxids mit Tonerde zu. Während daher die Glasmasse errechnet kein Al2O, enthält, wird bei einer quantitativen Maßanalyse gelegentlich bis zu 0,3% O, gefunden. ': Contamination of the silica with alumina too. Therefore, while the calculated glass mass does not contain any Al 2 O, a quantitative dimensional analysis occasionally finds up to 0.3% O.

Nachdem das Glas aus seinen Bestandteilen erschmolzen worden ist, führt man es in Teilchenform über. Die Teilchenbildung kann entweder direkt aus der Glasschmelze oder auf die Weise erfolgen, daß man das Glas zuerst zu formbeständigen Stücken ausbildet und diese dann mechanisch zerkleinert. Man kann die Teilchengröße durch das Zerkleinern oder Zermahlen der Glasstücke und nachfolgendes Sieben des Gutes mit Sieben der US-Standard-Siebreihe steuern, ^an kann das Glas auch dadurch in Teilchenform überführen, daß man'die Glasschmelze direkt mit einem geeigneten gasförmigen oder flüssigen Mittel abschreckt. Als Beispiele solcher Mittel seien Luft oder Flüssigkeiten, wie Wasser und Öle, genannt. Wenn man die Glas-After the glass has been melted from its constituent parts, it is converted into particulate form. The particle formation can take place either directly from the glass melt or in such a way that the glass is first formed into dimensionally stable pieces and these are then mechanically comminuted. The particle size can be controlled by crushing or grinding the pieces of glass and then sieving the goods with sieves from the US standard series of sieves, the glass can also be converted into particle form by directing the glass melt with a suitable gaseous or liquid agent deterred. Examples of such agents are air or liquids, such as water and oils. If you have the glass

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teilchen auf diese Weise direkt aus der Glasschmelze herstellt, haben sie in der Regel die gewünschte Perlenform und bedürfen keiner weiteren Ausformung. Wenn das Glas Jedoch durch mechanisches Zerkleinern oder durch ein direktes Abschrecken der Schmelze in Teilchenform gebracht wird, ist eine weitere Verformung oder Perlbildung notwendig.If particles are produced directly from the molten glass in this way, they usually have the desired pearl shape and do not require any further shaping. However, if the glass is crushed mechanically or directly Quenching the melt into particulate form requires further deformation or bead formation.

Man bringt die unregelmäßig geformten Teilchen auf die Weise in die für ihre Verwendung als Katalysatorträger gebräuchlichste Kugel- oder Perlenform, daß man sie durch einen geneigt rotierenden und mit Tonerde ausgekleideten Drehrohrofen hindurchschickt. In seinem mittleren Teil hat der Drehrohrofen eine Temperatur von etwa 925 bis 1100° C. Um ein Anhaften der Teilchen an der Auskleidungsschicht des Ofens zu verhindern, kann man sie mit Bornitrid oder Ruß vermischen. Beispielsweise kann man mit 1 Gew.teil Bornitrid auf 74 Gew.teile Glas ein Anhaften verhindern.Bring the irregularly shaped particles that way in the most common spherical or bead shape for their use as a catalyst carrier, that they are inclined by one rotating and lined with alumina rotary kiln. In its middle part there is the rotary kiln a temperature of about 925 to 1100 ° C. To prevent the particles from adhering to the lining of the furnace To prevent this, they can be mixed with boron nitride or soot. For example, 1 part by weight of boron nitride can be added 74 parts by weight of glass prevent sticking.

Die für den porösen Katalysatorträger bevorzugt verwendete Perlengröße hängt von dem Verwendungszweck des Katalysators ab'. Beispielsweise sollte ein Katalysatorträger bei der Verwendung in einem Wirbel- oder Fließbett einen Perlendurchmesser von etwa 0,1 bis 0,3 mm, bei der Verwendung in einem Festbett einen· Perlendurchmesser von etwa 1 bis 2 mm und bei der Verwendung als Katalysatorträger im Auspufftopf eines Motorfahrzeugs einen Perlendurchmesser von etwa 2 bis 4 mm heben. Im allgemeinen lassen sich Teilchen mit einem FftrleÄdurchmesser von etwa 0,05 bis 5,0 mm leicht herstellen.The preferred bead size used for the porous catalyst support depends on the intended use of the catalyst . For example, a catalyst support should have a bead diameter of about 0.1 to 0.3 mm when used in a fluidized bed, a bead diameter of about 1 to 2 mm when used in a fixed bed and a muffler when used as a catalyst support Motor vehicle lift a pearl diameter of about 2 to 4 mm. In general, particles with a full diameter of about 0.05 to 5.0 mm can be easily produced.

Sobald die Perlen in ihrer jeweiligen Größe hergestellt sind, nimmt man an ihnen eine Phasentrennung vor. Zu diesem Zweck erhitzt man sie auf etwa 420 bis 700° C und hält sie 1 Stunde bis 64 Stunden bei dieser Temperatur. Durch diese Hitzebehandlung, wenn sie richtig durchgeführt wird, wird das Glas mehr oder weniger vollständig in zwei Phasen getrennt, von denen die eine sehr reich an Boroxid und Alkali und in Wasser und Säuren löslich ist, und die andere Phase sehr reichOnce the pearls are made in their respective size, a phase separation is carried out on them. For this purpose, it is heated to around 420 to 700 ° C and held for 1 hour up to 64 hours at this temperature. Through this heat treatment, if done properly, the glass becomes more or less completely separated into two phases, one of which is very rich in boric oxide and alkali and in water and acids is soluble, and the other phase is very rich

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an Siliciumdioxid und in Wasser und, die Flußsäure selbstredend ausgenommen, in Säuren unlöslich ist. Im Zustand der Phasentrennung hat das Glas in den meisten Fällen eine bläuliche Opaleszenz.on silicon dioxide and in water and, with the exception of hydrofluoric acid, is insoluble in acids. In the state of Phase separation, the glass has a bluish opalescence in most cases.

Bei der Hitzebehandlung haben die zu trennenden Phasen derartige Viskositäten und sind ihre Volumenanteile derart, daß keine Trennung in der üblichen Form einer Emulsion oder eines Systems von in einer zweiten Phase dispergierten Tröpfchen stattfindet, sondern eine Trennung in eine kontinuierliche fadenartig strukturierte Phase, eingebettet in die unlösliche Phase. Die lösliche Phase kann, da sie kontinuierlich ist, aus der unlöslichen Phase völlig herausgelöst werden. Nach dem Herauslösen der löslichen Phase bleibt von dem ursprünglichen Glasformkörper ein festes poröses Gerüst zurück. During the heat treatment, the phases to be separated have such viscosities and their proportions by volume are such that no separation in the usual form of an emulsion or a system of droplets dispersed in a second phase takes place, but a separation into a continuous thread-like structured phase, embedded in the insoluble Phase. The soluble phase, since it is continuous, can be completely dissolved out of the insoluble phase. After the soluble phase has been dissolved out, a solid, porous framework remains from the original shaped glass body.

Die Temperatur für die Phasenscheidung und die dafür aufzuwendende Zeit sind in der Hauptsache von der gewünschten Porengröße und Porenverteilung abhängig. Beispielswelse erhält man Perlen mit einem mittleren Porendurchmesser von 50 bis 200 S, wenn man die Wärmebehandlung der Glasperlen bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei 420 bis 500° C, vornimmt und mit kurzen Behandlungszeiten von beispielsweise 1 Stunde bis 8 Stunden arbeitet. In gehöriger Weise ausgewaschen und nachbehandelt, haben diese Perlen eine thermische Stabilität und eine Druckfestigkeit, die sie als Katalysatorträger in Auspufftöpfen von Motorfahrzeugen besonders geeignet machen. Mit längeren Behandlungszeiten und bei höheren Temperaturen, beispielsweise Behandlungszeiten von 8 bis 24 Stunden und Temperaturen von 580 bis 650° C, erhält man Poren mit Durchmessern im Bereich von 200 bis 1000 &. Durch eine sorgfältige Auswahl der Bedingungen beim Auslaugen mit Wasser, wie sie später besprochen wird, ist es möglich, Perlen mit ansprechender Festigkeit und thermischer Stabilität im 600 bis 1000 Ä-Bereich herzustellen. Perlen dieser Art sind schwächer als solche mit kleineren Poren undThe temperature for the phase separation and the temperature to be used for it Time are mainly dependent on the desired pore size and pore distribution. Sample catfish received beads with a mean pore diameter of 50 to 200 S when considering the heat treatment of the glass beads at low temperatures, for example at 420 to 500 ° C, and with short treatment times of, for example Works 1 hour to 8 hours. Washed out and treated properly, these pearls have a thermal effect Stability and compressive strength that make them particularly suitable as a catalyst carrier in the mufflers of motor vehicles make suitable. With longer treatment times and at higher temperatures, for example treatment times of 8 up to 24 hours and temperatures from 580 to 650 ° C, one obtains pores with diameters in the range from 200 to 1000 &. By careful selection of the water leaching conditions, as discussed later, it is possible to Manufacture pearls with adequate strength and thermal stability in the 600 to 1000 Å range. Pearls of this type are weaker than those with smaller pores and

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thermisch nicht so stabil wie diese. Perlen mit großer Pore,ngröße haben eine Druckfestigkeit von 0,35 bis 1,4 kg/ein abs und thermische Stabilitäten, die bei einer 24-stündigen Behandlung der Perlen bei 760° C einem Schrumpfungsgrad von 10 bis 20 VoI.96 entsprechen. Jedoch sind solche Perlen für Zwecke, für die eine hohe thermische Stabilität und eine hohe Druckfestigkeit nicht erforderlich sind, sehr geeignet, beispielsweise bei der Rohölraffination und in Tieftemperatur-Festbetten. Im allgemeinen ist es jedoch unzweckmäßig, die Wärmebehandlung bei einer Temperatur von mehr als 700° C vorzunehmen, weil die beiden Phasen bei so hohen Temperaturen zum Vermischen und die Glasperlen zur Bildung von Spannungsrissen und zur thermischen Instabilität neigen, was beides dazu führt, daß die Perlen übermäßig schrumpfen und ein bedeutender Teil ihrer Oberfläche verloren geht, wenn man sie längere Zeit höheren Temperaturen aussetzt.not as thermally stable as this one. Large pore size pearls have a compressive strength of 0.35 to 1.4 kg / one abs and thermal stabilities which, when the beads are treated at 760 ° C. for 24 hours, have a degree of shrinkage of 10 to 20 VoI.96 correspond. However, such pearls are for Purposes for which high thermal stability and high compressive strength are not required, very suitable, for example in crude oil refining and in cryogenic fixed beds. In general, however, it is inconvenient to use the To carry out heat treatment at a temperature of more than 700 ° C, because at such high temperatures the two phases tend to mix and the glass beads tend to form stress cracks and thermal instability, which are both causes the pearls to shrink excessively and to lose a significant part of their surface area when they are removed exposed to higher temperatures for a longer period of time.

Bei den bevorzugt verwendeten Glasmassen von der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann man eine sehr wirksame Phasentrennung auch Toiit einer Behandlung bei niedrigen Temperaturen, d.h. bei Temperaturen von 460 bis 500° C, und mit kurzen Behandlungszeiten, beispielsweise solchen von 3 bis 5 Stunden, herbeiführen. Nach dem Waschen haben die Perlen ein großes Porenvolumen bei verhältnismäßig kleiner Perlengröße und, da sie von Spannungsrissen frei sind, gute mechanische Festigkeit. Bei den Glasmassen, die in ihrer Zusammensetzung außerhalb des bevorzugten Bereichs liegen, · d.h. solchen, die Tonerde und in größerer Menge ein Alkalioxid enthalten, erreicht man ohne die Bildung von Spannungsrissen und bei hoher mechanischer Festigkeit die größte Porosität dann, wenn man die Perlen verhältnismäßig lange, d.h. 16 bis 64 Stunden, unter verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, d.h. Temperaturen von 450 bis 500° C hält. Temperaturen unter 450° C sind unzweckmäßig, weil das Glas bei solch niedrigen Temperaturen zu hohe Viskositäten hat, die eine wirksame Phasenscheidung nicht mehr zulassen.In the case of the glass compositions preferably used, of the one according to the invention Composition can be a very effective phase separation also toiit a treatment at low temperatures, i.e. at temperatures of 460 to 500 ° C, and with short treatment times, for example those of 3 to 5 Hours, bring about. After washing, the pearls have a large pore volume with a relatively small pearl size and, being free from stress cracking, good mechanical strength. With the glass masses in their composition are outside the preferred range, i.e. those comprising clay and, in a major amount, an alkali oxide contain, the greatest porosity is achieved without the formation of stress cracks and with high mechanical strength when the pearls are kept for a relatively long time, i.e. 16 to 64 hours, under relatively low temperatures Holds temperatures, i.e. temperatures of 450 to 500 ° C. Temperatures below 450 ° C are inappropriate because the glass has excessively high viscosities at such low temperatures that no longer allow an effective phase separation.

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Nach der Wärmebehandlung und der Phasenscheidung werden die Glasperlen gekühlt und einem Extraktionsverfahren unterworfen. Bei diesem Verfahren werden die Glasperlen in einer ersten Stufe mit Wasser und in einer zweiten Stufe mit Säure gewaschen. In der ersten Stufe wird aus den Perlen in einem Wasserbad die lösliche boratreiche Phase herausgelöst. Das V/asser des Lösungsbades sollte eine Temperatur von etwa 80 bis 100° C, bevorzugt von 90 bis 100° C, haben. In dem Maße, in dem die Temperatur unter 80° C absinkt, wird die Extraktion schwächer. Dies muß durch eine Verlängerung der Extraktionszeit ausgeglichen werden. Andererseits erhöht sich die Löslichkeit der boratreichen, d.h. der Alkaliboratsalze, wie Natriumpentaborat, und Borsäure enthaltenden Phase mit der Temperatur. Bei einer Wassertemperatur von 90 bis 100° C hat die boratreiche Phase eine nahezu maximale Löslichkeit. Eine völlige Löslichkeit dieser Phase ist, wie nachstehend näher ausgeführt, im Zusammenhang mit ihrer Rückführung und Wiederverwendung wichtig. Die Dauer der Wasserwäsche hängt von der Temperatur des Wasserbades und von der Größe der Glasperlen ab. Es hat sich gezeigt, daß bei einer Perlengröße von 2 bis 4 mm Temperaturen im Bereich von 90 bis 100° C und einer Behandlungsdauer von etwa 4 bis 24, bevorzugt von etwa 10 bis 12 Stunden, geeignet sind.After the heat treatment and phase separation, the glass beads are cooled and subjected to an extraction process. In this process, the glass beads are treated with water in a first stage and with acid in a second stage washed. In the first stage, the soluble borate-rich phase is extracted from the pearls in a water bath. The water of the solution bath should have a temperature of about 80 to 100.degree. C., preferably 90 to 100.degree. By doing As the temperature drops below 80 ° C, the extraction becomes weaker. This must be done by extending the Extraction time to be compensated. On the other hand, the solubility of the borate-rich, i.e. the alkali borate salts, increases such as sodium pentaborate, and boric acid containing phase with temperature. At a water temperature of 90 to At 100 ° C, the borate-rich phase has almost maximum solubility. Complete solubility of this phase is, as explained in more detail below, in connection with its Recycling and reuse are important. The duration of the water wash depends on the temperature of the water bath and on the size of the glass beads. It has been shown that with a bead size of 2 to 4 mm temperatures in the range from 90 to 100 ° C and a treatment time of about 4 to 24, preferably from about 10 to 12 hours, are suitable.

Zum Herauslösen der boratreichen, löslichen Phase 'aus den Glasperlen sollte man auf einen Volumenteil des Glases etwa 2 bis 8 Volumenteile Wasser anwenden. Bei einem kleineren Wasser-Glas-Verhältnis verlangsamt sich der Lösevorgang. Umgekehrt ergeben sich aus einem höheren Verhältnis keine besonderen Vorteile.To dissolve the borate-rich, soluble phase 'from the Glass beads should be applied to one volume of the glass about 2 to 8 volumes of water. With a smaller one The water-to-glass ratio slows down the dissolution process. Conversely, a higher ratio does not result in any special advantages.

N,ach der Behandlung des Glases in der Wasserwaschstufe trennt man die die lösliche Phase enthaltende wäßrige Lösung, im folgenden "Extrakt" genannt, von den Perlen ab, leitet sie in eine Trennvorrichtung, beispielsweise in einen Verdampfer oder eine Kühlfalle ein und trennt darin das Wasser von den Boratsalzen ab. Man Kann die BoratsalzeAfter treating the glass in the water washing stage the aqueous solution containing the soluble phase, hereinafter referred to as "extract", is separated from the beads, directs them into a separating device, for example into one An evaporator or a cold trap and separates the water from the borate salts. You can use the borate salts

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erneut bei der Herstellung von Glasschmelzen verwenden. Auch das Wasser kann erneut zum Auswaschen,der Glasperlen, verwendet und zu diesem Zweck zurückgeführt werden. Man leitet den heißen Extrakt zweckmäßig bei 20 bis 25°, C in . eine Kühlfalle ein. Hierbei scheiden sich etwa 80% der Boratsalze ab. Die die .restlichen Boratsalze gelöst enthaltende wäßrige Lösung wird zu erneuter Verwendung beim Auswaschen des Glases zurückgeführt.reuse in the manufacture of molten glass. The water can also be used to wash out the glass beads, used and returned for this purpose. The hot extract is expediently passed into at 20 to 25 ° C. a cold trap. About 80% of the borate salts are deposited here. The one containing the remaining borate salts in solution aqueous solution is recycled for reuse when washing the glass.

Nach der Wasserwäsche führt man die Glasperlen im noch nassen Zustand in einer zweiten Stufe einer Behandlung in einem Säurebad zu. Als Säuren hierfür geeignet sind Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure, oder organische Säuren, wie die Oxalsäure, in der Form von verdünnten Lösungen, vorteilhafterweise von 0,1- bis 3-normalen Lösungen. Die Konzentration der Säure, die Dauer der Säurewäsche und die Temperatur, bei der sie vorgenommen wird, hängen von der Menge des aus dem an Siliciumdioxid reichen Skelett zu entfernenden Alkalioxids und von der Geschwindigkeit, mit der dieses entfernt werden soll, ab. Man verwendet Säuren mit einer höheren Normalität, d.h. mit einer Normalität von 2 bis 3, wenn die vorangegangene Phasenscheidung unvollständig geblieben ist, d.h. wenn in dem Siliciumdioxidskelett in beträchtlichen Mengen Alkalioxid und Borat zurückgeblieben sind. Wenn die vorangegangene Phasentrennung dagegen bis zur Vollständigkeit eingetreten ist, d.h. wenn Borat und Alkalioxid zum größten Teil in den Gängen des Siliciumdioxidskeletts angeordnet ist, genügt .die Verwendung von Säuren mit niedrigerer Normalität, d.h. einer Normalität von 0,1 bis 0,3. Im allgemeinen führt man das Waschen mit Säuren mindestens eine halbe Stunde, zweckmäßig etwa 2 bis 4 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 80 bis 100° C durch. Wie sich gezeigt hat, sind die Dauer der Säurewaschung und die hierbei angewandte Temperatur nicht in meßbarem Grad für die in den Perlen sich bildenden Spannungen maßgebend. Daher kann man bei der Ex-After washing with water, the glass beads, while still wet, are subjected to a treatment in an acid bath in a second stage. Suitable acids for this are mineral acids, such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, or organic acids such as oxalic acid, in the form of dilute solutions, advantageously from 0.1 to 3 normal solutions. The concentration of the acid, the duration The acid wash and the temperature at which it is done depend on the amount of the silicon dioxide rich skeleton of alkali oxide to be removed and the speed with which this is to be removed, away. Acids are used with a higher normality, i.e. with a normality of 2 to 3 if the previous one Phase separation has remained incomplete, i.e. when there is significant amount of alkali oxide in the silica skeleton and borate remained. If, on the other hand, the previous phase separation occurred to the point of completeness is, i.e. if borate and alkali oxide are for the most part arranged in the corridors of the silica skeleton, is sufficient . the use of acids with a lower normality, i.e. a normality of 0.1 to 0.3. Generally leads washing with acids for at least half an hour, expediently for about 2 to 4 hours at one temperature from about 80 to 100 ° C. It has been shown the duration of the acid wash and the temperature used not decisive to a measurable degree for the stresses developing in the pearls. Therefore, at the ex-

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. traktion mit Säure lange Zeit bei verhältnismäßig hohen Temperaturen arbeiten. Es hat sich jedoch auch gezeigt, daß es keine besonderen Vorteile bringt, bei der Säurewaschung langer als vier Stunden zu arbeiten.. traction with acid for a long time at relatively high levels Working temperatures. However, it has also been shown that there is no particular advantage in acid washing to work longer than four hours.

Bei der Säurewäsche sollten auf einen Volumenteil des Glases etwa 1 bis 8 Volumenteile Säure verwendet werden. Dieses Verhältnis schwankt in gewissem Grad mit der Normalität der verwendeten Säure. Im allgemeinen wird das Verhältnis der Säure zum Glas mit wachsender Normalität der Säure kleiner,For acid washing, about 1 to 8 parts by volume of acid should be used on one part of the glass. This Ratio fluctuates to some extent with the normality of the acid used. In general, the ratio is the acid to the glass with increasing normality of the acid smaller,

Nach dem beschriebenen Wasser-Säure-Verfahren lassen sich hochporöse und großporige Perlen mit einer größeren Oberfläche,mit höheren Druckfestigkeiten und besseren thermischen Stabilitäten herstellen als sie vergleichbare Perlen haben, die nur mit Wasser oder nur mit Säure gewaschen worden sind. Man nimmt an, daß sich die ausgezeichnete Wirkung der zweistufigen Wasser-Säure-Wäsche daraus erklärt, daß durch die erste Wäsche mit Wasser die Extraktionsgeschwindigkeit der boratreichen Phase verlangsamt und daß die siliciumdioxidreiche Phase in geringerem Maße extrahiert wird. Hierbei unterliegt die Siliciumdioxidphase einer geringeren Schrumpfung. Die verlangsamte Waschgeschwindigkeit läßt den Perlen ferner Zeit, einen Teil der sich bildenden Spannungen abzubauen, und führt zu porösen Glaskörpern von hoher mechanischer Festigkeit. Durch die zweite Wäsche mit einer Mineralsäure löst man aus dem Siliciumdioxidgerüst einen großen Teil der bei der Wäsche mit Wasser nicht entfernten Alkalioxid- und Boratmenge heraus. Da das Alkalioxid und das Borat die Erweichungstemperatur des Siliciumdioxid3 herabsetzen, nimmt man an, daß durch ihre Entfernung die thermische Stabilität der porösen Glaskörper bedeutend verbessert wird.According to the water-acid process described, highly porous and large-pored beads with a larger surface can be made with produce higher compressive strengths and better thermal stability than comparable pearls that have been washed only with water or only with acid. It is believed to have an excellent effect the two-stage water-acid wash explains the fact that the first wash with water increases the extraction rate the borate-rich phase slows down and that the silica-rich phase Phase is extracted to a lesser extent. Here, the silicon dioxide phase is subject to a lesser one Shrinkage. Furthermore, the slowed washing speed allows the pearls time to part of the build-up of tension break down, and leads to porous glass bodies of high mechanical strength. By the second wash with a mineral acid a large part of the alkali oxide that was not removed during washing with water is removed from the silicon dioxide structure. and amount of borate. Since the alkali oxide and the borate lower the softening temperature of the silicon dioxide3, it is believed that their removal significantly improves the thermal stability of the porous glass bodies.

Nach dem zweistufigen Wasser-Säure-Waschverfahren ist es ferner möglich, aus dem Extrakt der ersten Behandlungsstufe das Alakaliboratsalz und die Borsäure wiederzugewinnen und beide Komponenten erneut bei der Herstellung von Glasschmelzen zuAfter the two-stage water-acid washing process, it is also possible to use the extract from the first treatment stage Recover alcaliborate salt and boric acid and use both components again in the manufacture of glass melts

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verwenden. Ein Borsäure und Alkalioxid enthaltender Extrakt könnte, wenn er von einer Säurewäsche herkommt, wegen der Verunreinigung des Anions durch die Mineralsäure nicht in gleicher Weise einer Wiederverwendung zugeführt werden. Wenn man gewöhnliche Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsaure und Salpetersäure verwendet, würden während der Entfernung des Wassers und beim Erschmelzen des Glases Chlor, Schwefeldioxid und schädliche Stickstoffgase freigesetzt und ernste Verschmutzungsprobleme schaffen.use. An extract containing boric acid and alkali oxide could not, if it comes from an acid wash, because of the contamination of the anion by the mineral acid can be recycled in the same way. If you use ordinary mineral acids, such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, chlorine would be added during the removal of the water and the melting of the glass, Sulfur dioxide and harmful nitrogen gases are released and create serious pollution problems.

Durch die häufige Rückführung der boratreichen Phase ist es möglich, bei der Herstellung der mehr als 96 Gew.96 Siliciumdioxid enthaltenden porösen Glaskörper im wesentlichen nur von Glas auszugehen. Dies hat den Vorteil, daß für das Schmelzen wenig Energie erforderlich ist, daß durch die Ableitung der Boratsalze keine Verschmutzungs- und Abwasserprobleme entstehen und daß sich die Kosten für die Ausgangsstoffe drastisch verringern.The frequent recycling of the borate-rich phase makes it possible to use more than 96% by weight of silicon dioxide in the production containing porous glass body to be assumed essentially only from glass. This has the advantage that for melting little energy is required, so that there are no pollution and sewage problems due to the dissipation of the borate salts arise and that the costs for the starting materials are drastically reduced.

Nach der Säurebehandlung wird das Glas gewaschen, um die Reste der löslichen Phase und gegebenenfalls verunreinigende lösliche Stoffe, beispielsweise Eisen, das mit der Säure in Reaktion getreten sein kann, zu entfernen. Zu diesem Zweck legt man die Glasperlen etwa 1 bis 4 Stunden entweder in fließendes Leitungswasser oder bevorzugt in entionisiertes Wasser, so daß alle Poren des Glases der Wirkung des Wassers ausgesetzt sind. Man bevorzugt das Waschen in entionisiertem Wasser deshalb, weil sich zeigt, daß mit ihm den Glasperlen eine bessere thermische Stabilität verliehen werden kann als mit Leitungswasser. Es wurde, anders gesagt, festgestellt, daß Glasperlen, die mit entionisiertem Wasser gewaschen werden, unter langzeitiger thermischer Beanspruchung einer geringeren Schrumpfung unterliegen und einen geringeren Verlust an Oberfläche haben als Glasperlen, die mit Leitungswasser gewaschen werden. Nach dem Waschen werden die Glas.-perlen zunächst zur Entfernung des Wassers üblicherweise bei einer Temperatur von 80 bis 100° C in einem UmluftofenAfter the acid treatment, the glass is washed to remove the remains of the soluble phase and any contaminants to remove soluble substances, for example iron, which may have reacted with the acid. To this end the glass beads are placed in running tap water or preferably in deionized water for about 1 to 4 hours Water, so that all pores of the glass are exposed to the action of water. Washing in deionized is preferred Water because it has been shown that it can give the glass beads a better thermal stability than with tap water. In other words, it has been found that glass beads washed with deionized water subject to less shrinkage and less loss under long-term thermal stress have on the surface as glass pearls that are washed with tap water. After washing, the glass becomes.-pearls initially to remove the water, usually at a temperature of 80 to 100 ° C in a convection oven

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getrocknet und dann zur Entfernung des chemisch gebundenen Wassers eine Stunde bei 760° C getrocknet.dried and then dried for one hour at 760 ° C. to remove the chemically bound water.

Mit dem bloßen Auge betrachtet, haben die mikroporösen Glasperlen die ursprüngliche Gestalt der festen Glasperlen. Unter einem Elektronenmikroskop betrachtet, sind die Glasperlen sehr porös und die Poren jeder Perle sind miteinander verbunden .When viewed with the naked eye, the microporous glass beads have the original shape of the solid glass beads. Under When viewed under an electron microscope, the glass beads are very porous and the pores of each bead are interconnected .

Nach einer Elementaranalyse bestehen die Glasperlen ausAccording to an elemental analysis, the glass beads consist of

mindestens 96 Gew.%, bevorzugt 96 bis 99 Gew.% SiO2, weniger als 4 Gew.%, bevorzugt 1 bis 3 Gew.% B2O,, weniger als 0,05Gew.%, bevorzugt 0 bis 0,03 Gew.% einesAt least 96% by weight, preferably 96 to 99% by weight SiO 2 , less than 4% by weight, preferably 1 to 3% by weight B 2 O, less than 0.05% by weight, preferably 0 to 0.03% by weight .% one

Alkalioxids und weniger als 0,4 Gew.%, bevorzugt 0 bis 0,15 Gew.% Al2O,. Die letztere Komponente findet sich als Verunreinigung vor, obwohl Al2O, dem Ausgangsgemisch nicht zugesetzt worden ist.Alkali oxide and less than 0.4 wt. %, Preferably 0 to 0.15 wt.% Al 2 O ,. The latter component is present as an impurity, although Al 2 O has not been added to the starting mixture.

Die mikroporösen Glasperlen haben in einer handelsüblichen automatischen Vorrichtung nach der Methode von Braunauer, Emmett und Teller an ihrer Stickstoffadsorption gemessen, eine hohe Porosität und eine große Oberfläche. Nähere Angaben zu dieser Methode, üblicherweise BET-Methode genannt, können der von S. Braunauer im Bd. 1 der Princeton University Press, 1943, unter dem Titel "The Adsorption of Gases and Vapors" veröffentlichten Arbeit entnommen werden. Hierbei haben die Glasperlen ein Porenvolumen von mindestens 0,35 ccm/g und mehr, nämlich von etwa 0,40 bis 0,70 ccm/g und eine Oberfläche von mindestens 100 m /g, in der Regel von 200 bis 400 m /g. Ihr Porendurchmesser liegt, elektronen-mikroskopisch bestimmt, zwischen 50 und 1000 ft. Er hängt in jedem besonderen Fall von der Art der Wärmebehandlung bei der Phasenscheidung ab. Es sei darauf hingewiesen, daß die Porehdurchmesser mittlere Werte sind, die in einem verhältnismäßig engen Bereich liegen. Wie sich zeigt, liegen bei jeder angenommenen mittleren Porengröße 50 bis 60% der PorenThe microporous glass beads have in a commercial automatic device according to the method of Braunauer, Emmett and Teller measured their nitrogen adsorption, a high porosity and a large surface area. More details about this method, usually called the BET method, can be found in that of S. Braunauer in Vol. 1 of Princeton University Press, 1943, entitled "The Adsorption of Gases and Vapors "published work. Here, the glass beads have a pore volume of at least 0.35 ccm / g and more, namely from about 0.40 to 0.70 ccm / g and a surface area of at least 100 m / g, as a rule from 200 to 400 m / g. Their pore diameter, determined by electron microscopy, is between 50 and 1000 ft. It hangs in each particular case depends on the type of heat treatment used for the phase separation. It should be noted that the Pore diameters are mean values which lie in a relatively narrow range. As it turns out, are included each assumed mean pore size 50 to 60% of the pores

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innerhalb eines Bereiches von - 20% des angenommenen Wertes. Beispielsweise haben bei einer mittleren Porengröße von 100 Ä 50 bis 60% der Poren einen Durchmesser von 80 bis 120 S.within a range of - 20% of the assumed value. For example, have an average pore size of 100 Å 50 to 60% of the pores have a diameter of 80 to 120 pp.

Neben einer hohen Porosität und einer großen Oberfläche haben die mikroporösen Glasperlen nach der Erfindung, an ihrer Druckfestigkeit und thermischen Stabilität bei 980° C gemessen, überraschend gute mechanische und thermische Eigenschaften. In addition to having a high porosity and a large surface area the microporous glass beads according to the invention, measured by their compressive strength and thermal stability at 980 ° C, surprisingly good mechanical and thermal properties.

Die Druckfestigkeit der mikroporösen Glasperlen mißt sich, in kg/cm abs. ausgedrückt, an dem Luftdruck, unter dem der Katalysator unter bestimmten Prüfbedingungen zerfällt.The compressive strength of the microporous glass beads is measured in kg / cm abs. expressed by the air pressure under which the Catalyst disintegrates under certain test conditions.

Die Prüfung der Glasperlen auf ihre Druckfestigkeit besteht, kurz erläutert, darin, daß man von einer bestimmten Zahl von Perlen von etwa der gleichen Größe jeweils eine Perle auf den Amboß einer mit einem Druckzylinder arbeitenden Vorrichtung von der in Fig. 1 gezeigten Art legt und mit einem mit Luft betriebenen Kolben zerstößt. Der hierfür erforderliche Luftdruck wird genau gemessen und anhand einer vorbereiteten Eichkurve in kg/cm abs umgerechnet. Die Druckfestigkeit der Perlen drückt sich im mittleren Wert der umgerechneten Druckwerte aus.The test of the glass beads for their compressive strength consists, briefly explained, in the fact that one of a certain number of Beads of approximately the same size place one bead each on the anvil of a device operating with a pressure cylinder of the type shown in Fig. 1 and pounded with an air operated piston. The required for this Air pressure is measured precisely and converted into kg / cm abs using a prepared calibration curve. The compressive strength of the Perlen is expressed in the mean value of the converted pressure values.

Zur Ermittlung der Druckfestigkeiten arbeitet man mit den folgenden Vorrichtungen und auf die im folgenden beschrieböne Weise.To determine the compressive strengths, one works with the the following devices and in the manner described below.

1. Vorrichtung; Man verwendet1. device ; One uses

(a) eine Mischvorrichtung: Geeignet ist jede in der Praxis erprobte Mischvorrichtung von passender Größe. Empfohlen wird ein Mischer für Proben von 3,8 1 und weniger, ein Spaltenmischer für Proben von 3,8 bis 7,6 1 und ein Trommelmischer für größere Proben;(a) a mixing device: any mixing device of the appropriate size that has been tried and tested in practice is suitable. Recommended a mixer for samples of 3.8 liters and less, a column mixer for samples of 3.8 to 7.6 liters and a drum mixer for larger samples;

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(b) einen Mikrometer;(b) a micrometer;

(c) einen mit einem Temperaturmeßgerät und einem Temperaturregler ausgestatteten Muffelofen;(c) a muffle furnace equipped with a temperature measuring device and a temperature controller;

(d) eine mit einem Preßluftzylinder arbeitende Vorrichtung nach Fig. 1, die, wie in Fig. 2 gezeigt, mit einem elektrischen System und einem Luftumlaufsystem ausgerüstet ist;(D) a device operating with a compressed air cylinder according to FIG. 1, which, as shown in FIG. 2, with an electric System and an air circulation system is equipped;

(e) eine Pinzette.(e) a pair of tweezers.

2. Probe:2nd sample:

Man verwendet eine auf geeignete Weise in der für die Erfindung charakteristischen Zusammensetzung hergestellte Probe des Katalysatorträgers. Normalerweise ist für die Untersuchung mindestens eine 3,8 1-Probe des Katalysatorträgers erforderlich.A sample suitably prepared in the composition characteristic of the invention is used of the catalyst carrier. Typically, at least a 3.8 liter sample of the catalyst support is available for testing necessary.

3. Zubereitung der Probe;3. preparation of the sample ;

(a) Man mischt die Probe vor der Analyse gründlich, trocknet sie 3 Stunden bei 121° C oder gegebenenfalls unter modifizierten Bedingungen in einem Muffelofen und kühlt sie in einem wasserfreies Calciumsulfat enthaltenden Trockner;(a) Mix the sample thoroughly before analysis, dry it for 3 hours at 121 ° C or, if necessary, under modified conditions Conditions in a muffle furnace and cool them in a dryer containing anhydrous calcium sulfate;

(b) man entnimmt der Probe aufs Geratewohl zehn ganze Teilchen, mißt ihren Durchmesser mit einem Mikrometer und stellt den Höchst- und Kleinstwert sowie den mittleren Wert fest;(b) Take ten whole particles from the sample at random, measure their diameter with a micrometer, and place the maximum and minimum value as well as the mean value fixed;

(c) man entnimmt der Probe für die Untersuchung vorzugsweise etwa 40 Teilchen von annähernd mittlerem Durchmesser.(c) Preferably, about 40 particles of approximately mean diameter are removed from the sample for testing.

4. Herrichten und Einrichten der Vorrichtung:4. Preparing and setting up the device :

(a) Man schaltet die Hauptleitung für die Energiezufuhr und die Hauptleitung für die Luftzufuhr ein und stellt das Nadelventil der Luftzufuhrleitung so ein, daß nach der Anzeige auf dem Schreiber ein Luftdruck von 1,75 kg/cm nach 8,6 Sekünden und ein Luftdruck von 3,5 kg/cm nach 17,6 Sekunden erreicht wird.(a) The main line for the energy supply and the main line for the air supply are switched on and the needle valve is set the air supply line so that, according to the display on the recorder, an air pressure of 1.75 kg / cm after 8.6 seconds and an air pressure of 3.5 kg / cm is reached after 17.6 seconds.

(b) Man setzt einen Amboß von geeigneter Höhe in die Öffnung im Boden der Vorrichtung ein. Die Höhe des Amboß wird vom Durchmesser der zu prüfenden Teilchen bestimmt. Sie muß so bemessen sein, daß der niedergehende Kolben den Mikroschalter(b) Insert an anvil of appropriate height into the opening in the bottom of the device. The height of the anvil is determined by the diameter of the particles to be tested. It must be dimensioned so that the descending piston hits the microswitch

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auslöst und den Luftdruck entspannt, wenn das Teilchen zerstoßen ist. Wenn man den richtigen Amboß verwendet, sollte ein Justieren des Mikroschalters nicht erforderlich sein, (c) Erforderlichenfalls sollten, um die optimale Höhe des Amboß zu ermitteln, mit mehreren Teilchen auf die unter 6(b) und 6(c) beschriebene Weise Probeversuche vorgenommen werden. Wenn ein Amboß von der gewünschten Höhe nicht verfügbar ist, muß man den Mikroschalter im Verhältnis zu dem verwendeten Amboß so anordnen, daß er ausgelöst wird, wenn das Teilchen zerstoßen ist.releases and releases the air pressure when the particle is crushed. If one uses the right anvil, it should an adjustment of the microswitch will not be necessary, (c) If necessary, in order to determine the optimal height of the anvil, with several particles on the point 6 (b) and 6 (c), trial tests are carried out. When an anvil of the desired height is not available the microswitch must be arranged in relation to the anvil used so that it is triggered when the Particle is crushed.

5. Eichung;5. calibration ;

Man eicht den Luftdruckanzeiger nach einem passenden Verfahren. Empfehlenswert, aber nicht vorgeschrieben, ist ein Verfahren, das darin besteht, daß man durch die Amboßöffnung einen starken Metallstab einführt, den Stab mit seinem unteren Ende mit der Schale einer "Tafelwaage (platform balance) in Berührung setzt, den Stab so ausrichtet, daß ihn der Kolben berührt, die Energie- und Luftzufuhr zu der Vorrichtung einschaltet und auf den Kolben genau bemessene Luftdrücke anwendet. Man zeichnet Jeden dieser vom Schreiber ablesbaren Luftdrücke und die auf der Waage angezeigten entsprechenden Gewichtswerte auf und trägt die vom Schreiber abgelesenen Werte in einer Eichkurve gegen die angezeigten Gewichte ab.The air pressure indicator is calibrated using a suitable procedure. Recommended, but not mandatory, is a procedure that consists in inserting a strong metal rod through the opening of the anvil, the rod with its lower one End with the bowl of a "platform balance" in contact, aligns the rod so that it is the piston touches, turns on the power and air supply to the device and precisely measured air pressures on the piston applies. Draw each of these air pressures readable by the recorder and the corresponding ones displayed on the scales Weight values and plots the values read by the recorder in a calibration curve against the displayed weights away.

6. Arbeltsweise;6. Working method ;

(a) Man nimmt die Messungen nach Abschnitt 3(b) und 3(c) vor und richtet die Vorrichtung nach Abschnitt 4 ein.(a) Take the measurements according to Sections 3 (b) and 3 (c) and set up the apparatus according to Section 4.

(b) Man legt mit einer Pinzette ein getrocknetes Teilchen auf den Amboß, bewegt den Kolben mit der Hand soweit nach unten, daß er die Pinzette berührt, zieht die Pinzette vorsichtig zurück und läßt den Kolben auf diese Weise auf dem Teilchen aufruhen.(b) A dried particle is placed on the anvil with tweezers and the plunger is moved by hand below, so that he touches the forceps, carefully withdraws the forceps, leaving the plunger in this way on the Particles rest.

(c) Man schaltet den Kippschalter ein, so daß der Kolben das Teilen zerstößt, schaltet den Kippschalter danach sofort aus,(c) You turn the toggle switch on so that the piston crushes the splitting, then turn the toggle switch off immediately,

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um den Luftstrom auszulösen und bringt den Kolben manuell wieder in seine obere Stellung. Man reinigt den Amboß und den Kolben vor dem Versuch mit dem nächsten Teilchen mit einem Pinsel.to trigger the airflow and bring the piston manually back to its upper position. Clean the anvil and plunger before attempting the next particle a brush.

(d) Man prüft Jedes der Teilchen auf die unter (a)f (b) und (c) dieses Abschnitts beschriebene Weise.(d) It is checked Each of the particles in the manner described in (a) f (b) and (c) of this section way.

7. Ergebnisfeststellung;7. Determination of results ;

(a) Man rechnet Jeden der auf dem Schreiber für den Luftdruck angezeigten Werte, d.h. vorzugsweise vierzig Werte, mit Hilfe der zuvor angefertigten Eichkurve in kg/cm abs um.(a) One counts each one on the recorder for the air pressure displayed values, i.e. preferably forty values, using the calibration curve prepared beforehand in kg / cm abs.

(b) Man stellt das Mittel aller umgerechneten Druckwerte fest und erhält so den mittleren V/ert für die Druckfestigkeit.(b) The mean of all converted pressure values is determined and the mean value for the compressive strength is obtained.

Nach dem vorstehend beschriebenen Meßverfahren ermittelt, haben die nach der Erfindung hergestellten Glasperlen eine Druckfestigkeit von mindestens 1,4 kg/cm abs (20 psig),inDetermined by the measurement method described above, the glass beads produced according to the invention have a Compressive strength of at least 1.4 kg / cm abs (20 psig), in

der Regel von 2,1 kg/cm abs und mehr bei Poren von einem Durchmesser von 50 bis 200 8. Glasperlen mit einer über diesen Bereich hinausgehenden mittleren Porengröße, d.h. einer Porengröße im Bereich von 200 bis 1000 Ä, haben geringere Druckfestigkeiten, beispielsweise solche von 0,35 bis 1,4 kg/cm abs. usually 2.1 kg / cm abs and more for pores with a diameter of 50 to 200 8. Glass beads with a mean pore size exceeding this range, ie a pore size in the range from 200 to 1000 Å, have lower compressive strengths, for example those from 0.35 to 1.4 kg / cm abs.

Ein Maß für die thermische Stabilität der Glasperlen kann man erhalten, wenn man die zuvor getrockneten Perlen in einem Muffelofen 24 Stunden einer. Temperatur von 980° C aussetzt und nach dem Erkalten der Perlen den Verlust an Oberfläche und Volumen mißt. Den Volumenverlust der Perlen bezeichnet man als Volumenschrumpfung. Zusammenfassend sei gesagt, daß die mikroporösen Glasperlen nach der Erfindung, auf die vorstehend beschriebene Weise behandelt, Porengrößen von 50 bis 200 Ä haben und weniger als 30% ihrer ursprünglichen Oberfläche und durch Schrumpfung weniger als 25% ihres Volumens verlieren. Glasperlen mit größeren Poren, d.h. Poren im Bereich von 200 bis 1000 S, sind nicht im gleichenA measure of the thermal stability of the glass beads can be obtained if you combine the previously dried beads in one Muffle furnace 24 hours one. Temperature of 980 ° C and after the pearls have cooled down, measure the loss of surface and volume. Denotes the loss of volume of the pearls is called volume shrinkage. In summary, it should be said that the microporous glass beads according to the invention, treated in the manner described above, have pore sizes of 50 to 200 Å and less than 30% of their original size Surface and shrinkage less than 25% of theirs Lose volume. Glass beads with larger pores, i.e. pores in the range from 200 to 1000 S, are not in the same place

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Maß thermisch stabil. Vierundzwanzig Stunden einer Temperatur von 760° C ausgesetzt, verlieren sie etwa IO bis 20% ihres Volumens durch Schrumpfung.Dimension thermally stable. If they are exposed to a temperature of 760 ° C for twenty-four hours, they lose about 10 to 20% of their value Volume through shrinkage.

Man kann die Druckfestigkeit und die thermische Stabilität der porösen Glaskörper nach der Erfindung dadurch erhöhen, daß man die Perlen leicht schrumpfen läßt. Da dieses Schrumpfen in der Regel geschieht, bevor die porösen Glaskörper, beispielsweise als Katalysatorenträger, in der Praxis verwendet werden, wird es im folgenden als Vorschrumpfen bezeichnet. The compressive strength and the thermal stability of the porous glass body according to the invention can be increased by that the pearls are allowed to shrink slightly. Since this shrinkage usually takes place before the porous glass body, for example as a catalyst carrier, are used in practice, it is referred to below as preshrinking.

Man führt das Vorschrumpfen auf die Weise durch, daß man die porösen Glaskörper, beispielsweise in der Form von Perlen, kurz einer höheren Temperatur» d.h. einer Temperatur von 400 bis 1000° C, bevorzugt einer Temperatur von etwa 800 bis 1000° C, aussetzt. Durch eine geeignete Wahl der Temperatur und der Beheizungsdauer kann man die Glasperlen ohne einen übermäßigen Verlust an Oberfläche und Porenvolumen auf mindestens 7096 und auf mehr als 90% der Gesamtschrumpfung vor-N schrumpfen, der sie bei der praktischen Verwendung als Katalysatorträger unterliegen. Das heißt in anderen Worten, daß die Glasperlen nach dem Vorschrumpfen bei der Verwendung in der Praxis um nicht mehr als 10% ihres Volumens weiterschrumpfen. Man bestimmt die Volumenschrumpfung durch das Maß des Verlustes an verdichtetem Schüttvolumen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß man, um die gewünschte Vorschrumpfung zu bewirken, die porösen Glaskörper nur eine kurze Zeit, d.h. bis zu fünf Stunden, zweckmäßigerweise sogar weniger als zwei Stunden*, den erforderlichen Temperaturen auszusetzen braucht.Pre-shrinking is carried out in such a way that the porous glass body, for example in the form of beads, is briefly exposed to a higher temperature, ie a temperature of 400 to 1000.degree. C., preferably a temperature of about 800 to 1000.degree. By a suitable choice of temperature and the heating time may be the glass beads without excessive loss of surface area and pore volume to at least 7096 and to more than 90% of the total shrinkage pros N shrink which they are subject as a catalyst support in practical use. In other words, after pre-shrinking, the glass beads do not shrink further by more than 10% of their volume when used in practice. The volume shrinkage is determined by the amount of loss of compressed bulk volume. It has surprisingly been found that, in order to bring about the desired pre-shrinkage, the porous glass body only needs to be exposed to the required temperatures for a short time, ie up to five hours, expediently even less than two hours *.

Wenn die porösen Glaskörper bei höheren Temperaturen als Katalysatorträger verwendet werden sollen, beispielsweise in Auspufftopfen von Motorfahrzeugen, worin sie Temperaturen von 800 bis 1000° C ausgesetzt sind, sollten sie auch bei diesen Temperaturen, d.h. bei etwa 900 bis 1000° C vor-If the porous glass body is to be used as a catalyst carrier at higher temperatures, for example in the mufflers of motor vehicles, in which they contain temperatures from 800 to 1000 ° C, they should also be used at these temperatures, i.e. at around 900 to 1000 ° C.

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geschrumpft werden, damit sie die bei solchen Wärmegraden erforderliche Dimensionsstabilität haben. Wenn sie dagegen für eine Verwendung bei niedrigeren Temperaturen bestimmt sind, beispielsweise für eine Verwendung in einer katalytischen Krackanlage, die bei Temperaturen von 400 bis 500° C betrieben wird, dann wird auch ein kurzes Vorschrumpfen in diesem Temperaturbereich genügen, den Teilchen die bei dieser Verwendung notwendige Dimensionsstabilität zu geben. In Abhängigkeit von der Temperatur, der die Teilchen als Katalysatorteilchen in der Praxis ausgesetzt werden sollen, kann man die Vorschrumpfung daher bei einer Temperatur von . 400 bis 1000Q C durchführen. Die obere Temperaturgrenze von 1000° C sollte deshalb nicht überschritten werden, weil bei höheren Temperaturen die Mikroporen unter der Gefahr stehen zusammenzufallen, was eine drastische Verringerung der Oberfläche und des Porenvolumens der Glaskörper zur Folge hätte. Umgekehrt sollte die untere Temperaturgrenze von 400° C nicht unterschritten werden, weil sonst die in einer angemessenen Zeit erreichte Schrumpfung zu gering wäre, um praktische Bedeutung zu haben.be shrunk so that they have the dimensional stability required at such heat levels. If, on the other hand, they are intended for use at lower temperatures, for example for use in a catalytic cracking plant which is operated at temperatures of 400 to 500 ° C., then a short pre-shrinkage in this temperature range will also suffice for the particles that are used in this case to give the necessary dimensional stability. Depending on the temperature to which the particles as catalyst particles are to be exposed in practice, the pre-shrinkage can therefore be carried out at a temperature of. Perform 400 to 1000 QC . The upper temperature limit of 1000 ° C should therefore not be exceeded, because at higher temperatures the micropores are at risk of collapsing, which would result in a drastic reduction in the surface and the pore volume of the glass body. Conversely, the lower temperature limit of 400 ° C. should not be fallen below, because otherwise the shrinkage achieved in a reasonable time would be too small to be of practical importance.

'. Man nimmt an, daß es den besonderen physikalischen Eigenschaften der mikroporösen Glasperlen zuzuschreiben ist, daß diese durch eine nur kurze Behandlung bei hohen Temperaturen mit Erfolg vorgeschrumpft werden können. Die mikroporösen Perlen haben einen niedrigen Alkali- und Boratgehalt, weil die beiden Komponenten weitgehend aus dem Siliciumdioxidskelett herausgelöst worden sind. Hierdurch sind in dem Siliciumdioxidskelett winzige Hohlräume entstanden, die aktive Stellen für die Adsorption von Hydroxylionen sind. Bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen von 400 bis 760° C, geben die mikroporösen Perlen, wie sich an ihrem hohen Gewichtsverlust zeigt, chemisch gebundenes Wasser ab. Hierdurch bilden sich atomgroße oder ein wenig größere Hohlräume. Unter der kurzzeitigen Einwirkung mittlerer und hoher Temperaturen fallen diese im Skelett '. It is believed that it is due to the particular physical properties of the microporous glass beads that they can be successfully pre-shrunk by only brief exposure to high temperatures. The microporous pearls have a low alkali and borate content because the two components are largely dissolved out of the silica skeleton. This created tiny cavities in the silica skeleton, which are active sites for the adsorption of hydroxyl ions. At relatively low temperatures, for example at temperatures of 400 to 760 ° C., the microporous beads give off chemically bound water, as is evident from their high weight loss. This creates cavities the size of an atom or a little larger. Under the short-term exposure to medium and high temperatures, these fall in the skeleton

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der Perlen befindlichen Hohlräume zusammen, wodurch eine starke anfängliche lineare Schrumpfung eintritt. Auf die anfängliche Schrumpfung folgt, durch das Zusammenfallen der untereinander verbundenen Hauptporen verursacht, ein weiteres Schrumpfen in viel langsamerem Maß. Um ein Zusammenfallen dieser Hauptporen zu bewirken, ist eine sehr hohe Temperatur, d.h. eine Temperatur etwa in der Nähe der Glühtempe'ratur eines 96 bis 99%igen Siliciumdioxidmaterials, erforderlich. Eine weitere Wärmebehandlung führt daher nur zu oiner geringen Schrumpfung.The voids located in the pearls come together, whereby a strong initial linear shrinkage occurs. On the initial shrinkage, caused by the collapse of the interconnected main pores, is followed by another Shrinkage at a much slower rate. In order to cause these main pores to collapse, a very high temperature i.e. a temperature close to the annealing temperature of a 96 to 99% silica material is required. Further heat treatment therefore only leads to low shrinkage.

Durch das Vorschrumpfen ändern sich die physikalischen Eigenschaften der mikroporösen Glasperlen nicht wesentlich. Die Perlen verlieren etwa 5 bis 20% ihres Volumens, etwa 10 bis 25% ihrer Oberfläche und etwa 5 bis 20% ihres Porenvolumens. Ihre. Druckfestigkeit wird auf etwa 2,1 bis 4,9 kg/cm abs erhöht und ihr Porendurchmesser geringfügig vergrößert. Ihre Schüttdichte erhöht sich von etwa 0,60 auf 0,70 g/ccm.The pre-shrinking changes the physical properties of the microporous glass beads is not essential. The pearls lose about 5 to 20% of their volume, about 10 to 25% of their surface and about 5 to 20% of their pore volume. Her. Compressive strength is about 2.1 to 4.9 kg / cm abs increased and their pore diameter slightly enlarged. Their bulk density increases from about 0.60 to 0.70 g / ccm.

Der am Beginn eintretende Oberflächenverlust hat in der Praxis im Hinblick auf die Ausnutzung des Katalysators eine vorteilhafte Wirkung. Bei der Herstellung des Katalysators imprägniert man die porösen Perlen mit einer Katalysatorlösung, worauf man das Lösungsmittel verdampfen läßt, so daß der Katalysator sich in den Poren des porösen Glaskörpers niederschlägt. Der anfängliche Oberflächenverlust wird durch das Zusammenfallen der im Siliciumdioxidskelett befindlichen winzigen Hohlräume hervorgerufen. Obwohl diese winzigen Hohlräume, an der Stickstoffadsorption gemessen, die Oberfläche der Glasperlen vergrößern, spielen sie katalytisch gesehen doch eine geringe Rolle, weil sie bei hohen Temperaturen schnell zusammenfallen. Daher wird die in diese Hohlräume eingeflossene Katalysatormasse entweder im Siliciumdioxidskelett eingeschlossen oder nach kurzem katalytischen Einsatz bei hohen Temperaturen inaktiviert sein. Dies führt selbstverständlich zu Verlusten an der Katalysatorsubstanz, beispielsweise einem Edelmetall. Werden dagegen die mikro-The surface loss occurring at the beginning has in practice an advantageous effect with regard to the utilization of the catalyst. During the manufacture of the catalyst if the porous beads are impregnated with a catalyst solution, whereupon the solvent is allowed to evaporate, so that the catalyst is deposited in the pores of the porous glass body. The initial surface loss will be caused by the collapse of the tiny cavities in the silica skeleton. Although these tiny Voids, measured by nitrogen adsorption, the Enlarge the surface of the glass beads, but from a catalytic point of view they play a minor role because they are at high temperatures collapse quickly. Therefore, the catalyst mass flowed into these cavities either becomes in the silica skeleton be enclosed or inactivated after a short catalytic use at high temperatures. this leads to of course, to losses of the catalyst substance, for example a noble metal. If, on the other hand, the micro-

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porösen Katalysatorträger zuerst durch eine Behandlung in der Wärme vorgeschrumpft, dann sind die winzigen Mikroporen für jede Katalysatorlösung verschlossen, so daß der Katalysator sich'nur in den untereinander verbundenen Hauptporen ablagern kann.porous catalyst support is first pre-shrunk by a heat treatment, then the tiny micropores for each catalyst solution are closed so that the catalyst can only be deposited in the main pores connected to one another.

Durch das Voischrumpfen wird die Dimensionsstabilität der Glasperlen bei hohen Temperaturen bedeutend erhöht. So haben nach der Erfindung vorgeschrumpfe Glasperlen, am Volumenverlust nach einer 24-stündigen Behandlung bei 980° C abgelesen, eine drei- bis viermal höhere Dimensionsstabilität als nichtgeschrumpfte Perlen.The dimensional stability of the Glass beads increased significantly at high temperatures. Thus, according to the invention, pre-shrunk glass beads have a loss of volume read after 24 hours of treatment at 980 ° C, dimensional stability three to four times higher than non-shrunk Pearls.

In der folgenden Tabelle (I) sind die nach der Erfindung vorgeschrumpften Glasperlen und nicht-geschrumpfte Glasperlen in einer Reihe ihrer Eigenschaften einander gegenübergestellt.In the following table (I) are those pre-shrunk according to the invention Glass beads and non-shrunk glass beads are juxtaposed with one another in a number of their properties.

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Tabelle I Vergleich der physikalischen Eigenschaften von vorgeschrumpften und nicht-geschrumpften Glasperlen Table I Comparison of Physical Properties of Preshrunk and Unshrunk Glass Beads

1 Std. bei 980 C vorgeschrumpftPreshrunk at 980 C for 1 hour

nicht-geschrumpftnot-shrunk

Analyseanalysis

Teilchengröße PorenvolumenParticle size pore volume

mittlere Poren größemedium pore size

Oberflächesurface

Volumenschrumpfung nach 24 Std bei 9800 cVolume shrinkage after 24 hours at 9800 c

Druckfestigkeit Compressive strength

weiterFurther Gew.%Weight% 5 ccm/g5 cc / g als 4than 4 bevorzugter
Bereich
more preferred
area
Zusammen
setzung
Together
settlement
Gew.Weight 9696 %%
Zusammen
setzung
Together
settlement
Bereicharea SS. als 0,05than 0.05 97 - 9997-99 SiO2 SiO 2 weiter Bereichwide area 44th bevorzugter
Bereich
more preferred
area
SiO2 SiO 2 mindestens 96at least 96 als 0,4than 0.4 1-31-3 B2O3 B 2 O 3 mindestensat least 0,050.05 96 - 9996-99 B2O3 B 2 O 3 wenigerfewer 2 - 4 mm2 - 4 mm 0 - 0,030-0.03 Na2ONa 2 O weniger alsless than 0,40.4 1-31-3 Na2ONa 2 O wenigerfewer 00 Al2O3 Al 2 O 3 weniger alsless than 0 - 0,030-0.03 Al2O3 Al 2 O 3 wenigerfewer 2 - 4 mm2 - 4 mm weniger alsless than 00 etwas weniger alsa little less than 0,35 - 00.35 - 0 0,25 - 0,0.25 - 0, 50 - 100050-1000 ,7 ccm/g, 7 cc / g 50 - 100050-1000 SS.

100 - 350 m2/g100-350 m 2 / g

3 - 10% (Porengröße 50 - 200 S)3 - 10% (pore size 50 - 200 S)

2,8 - 4,9 kg/cm abs (Porengröße 50 - 200 X)2.8 - 4.9 kg / cm abs (pore size 50 - 200 X)

- 400 m2/g- 400 m 2 / g

- 25% (Porengröße 50 - 200 S)- 25% (pore size 50 - 200 S)

1,4 - 2,8 kg/cm2 abs
(Porengröße 50 - 200 S)
1.4 - 2.8 kg / cm 2 abs
(Pore size 50 - 200 S)

Wie bereits gesagt, können die porsösen Glaskörper nach der Erfindung, besonders in der Form von Teilchen, als Katalysatorträger verwendet werden. Man kann die porösen Teilchen auf die V/eise mit dem Katalysator imprägnieren, daß man sie in Lösungen des Katalysators einbringt oder mit Dämpfen behandelt, aus denen sich der Katalysator in den Poren der Teilchen absetzt. Beispielsweise kann man, wenn als Katalysator ein schwer schmelzbares Metalloxid wie SnOp, oder ein Edelmetall, wie Platin oder Palladium, oder ein anderes Metalloxid, wie TiO2, V2O5, Cr2O,, FeO, CoO, NiO2 oder CuO, ' verwendet wird, die porösen Teilchen mit einer Lösung des Metallsalzes, das in der Hitze das gewünschte Metalloxid oder Edelmetall abgibt, imprägnieren. Als Beispiele solcher Metallsalze seien Metallchloride, Metallnitrate, Metallacetylacetonate und Metallcarbonyle genannt. Wenn der Katalysator ein Metall sein soll, kann man das aufgetragene Metalloxid nachträglich dadurch reduzieren, daß man über den Katalysatorträger einen Wasserstoffstrom hinwegleitet.As already stated, the porous glass bodies according to the invention, especially in the form of particles, can be used as catalyst supports. The porous particles can be impregnated with the catalyst by introducing them into solutions of the catalyst or treating them with vapors from which the catalyst is deposited in the pores of the particles. For example, if the catalyst used is a difficult-to-melt metal oxide such as SnOp, or a noble metal such as platinum or palladium, or another metal oxide such as TiO 2 , V 2 O 5 , Cr 2 O, FeO, CoO, NiO 2 or CuO , 'is used, impregnate the porous particles with a solution of the metal salt, which gives off the desired metal oxide or noble metal when heated. Examples of such metal salts are metal chlorides, metal nitrates, metal acetylacetonates and metal carbonyls. If the catalyst is to be a metal, the applied metal oxide can be subsequently reduced by passing a stream of hydrogen over the catalyst support.

Zinnoxid (SnO2) ist im Zusammenhang mit den porösen Glaskörpern nach der Erfindung als Katalysator besonders geeignet, da es, wie sich gezeigt hat, den Glaskörpern als Träger erhöhte thermische Stabilität verleiht. Dies ist insofern überraschend, als andere Metalloxide, wie Al2O,, Cr2O, und ZrO,, eine gleiche Wirkung nicht haben.Tin oxide (SnO 2 ) is particularly suitable as a catalyst in connection with the porous glass bodies according to the invention, since, as has been shown, it gives the glass bodies increased thermal stability as a carrier. This is surprising in that other metal oxides such as Al 2 O ,, Cr 2 O, and ZrO ,, do not have the same effect.

Die Menge des in den Poren abgelagerten Zinnoxids sollte zwischen etwa 0,5 und 10 Gew.%, bevorzugt zwischen etwa 1 und 5 Gew.% liegen. Sie wird von dem Porenvolumen der Teilchen und von der Konzentration der Katalysatorlösung bestimmt. Will man beispielsweise etwa 1,5 Gew.% SnO2 in den Poren eines porösen Glaskörpers mit einem Porenvolumen von etwa 0,5 ccm/g ablagern, sollten die Teilchen etwa 15 Minuten in einer etwa 150 g SnCl^'5H2O auf einen Liter Wasser enthaltenden Lösung getränkt werden. Nach der Imprägnierung sollten die Teilchen zur Entfernung des Wassers bei 100° CThe amount of deposited in the pores of the tin oxide should be between about 0.5 and 10 wt.%, Preferably between about 1 and 5 wt lie.%. It is determined by the pore volume of the particles and the concentration of the catalyst solution. For example, if you want to deposit about 1.5 wt.% SnO 2 in the pores of a porous glass body with a pore volume of about 0.5 ccm / g, the particles should be about 15 minutes in about 150 g SnCl ^ '5H 2 O on a Liters of water containing solution are soaked. After impregnation , the particles should be kept at 100 ° C to remove the water

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getrocknet und dann zur Umwandlung des Zinnchlorids in Zinnoxid calciniert werden.dried and then used to convert the tin chloride to tin oxide be calcined.

Es ist zweckmäßig, die porösen Glasteilchen vor dem Imprägnieren mit der Metallsalzlösung vorzuschrumpfen, da dies, wie oben ausgeführt, die Festigkeit der Teilchen erhöht. Bei der Imprägnierung nehmen die Teilchen die Lösung durch Kapillarwirkung schnell auf. Hierbei geraten auch beträchtliche Luftmengen in die Teilchen und werden darin eingeschlossen. Bei ungenügender Festigkeit können die Teilchen unter den entstehenden Drücken zerspringen.It is useful to remove the porous glass particles prior to impregnation to pre-shrink with the metal salt solution, as this, as stated above, increases the strength of the particles. at After impregnation, the particles quickly absorb the solution by capillary action. This also leads to considerable Amounts of air enter and become trapped in the particles. If the strength is insufficient, the particles can under the the resulting pressures burst.

Beispiel 1example 1

In diesem Beispiel wird die Erfindung im Laboratoriumsmaßstab in ihrer bevorzugten Ausführungsform dargestellt.In this example the invention is illustrated on a laboratory scale in its preferred embodiment.

Man stellt unter gründlichem Mischen aus 1000 g Siliciumdioxid, 2168 g Borsäure und 470 g Natriumcarbonat bei 1250° C in einem Schmelztiegel eine Glasschmelze her, rührt die Schmelze, hält sie eine Stunde bei 1250° C, senkt die Temperatur auf 1025° C und rührt die Schmelze noch 3 Stunden. Das Glas hat,. ausgedrückt durch die zu seiner Bildung dienenden Oxide, die folgende Zusammensetzung:1000 g of silicon dioxide, 2168 g of boric acid and 470 g of sodium carbonate are prepared at 1250 ° C. with thorough mixing Produce a glass melt in a melting pot, stir the melt, keep it at 1250 ° C for one hour, lower the temperature to 1025 ° C. and the melt is stirred for a further 3 hours. The glass has. expressed by those serving to form it Oxides, the following composition:

SiO2 = 40 Gew.%SiO 2 = 40% by weight

B2°3 = ^ Gew.% Na2O = 11 Gew.% B 2 ° 3 = ^ wt.% Na 2 O = 11 wt.%

Aus dem geschmolzenen Zustand führt man das Glas dadurch in eine Fritte über, daß man die Schmelze beim Verlassen des Schmelztiegels mit einem kalten Luftstrom anbläst. Man siebt die Fritte und trennt die Fraktion, die durch ein Sieb Nr.5 der U.S.Standard Siebreihe hindurchgeht, auf einem Sieb Nr. 10 der U.S. Standard Siebreihe dagegen zurückbleibt, ab. Man läßt dann den auf dem Sieb Nr. 5 zurückgehaltenen Teil der Fritte durch einen Backenbrecher für die sehr großen Teilchen und durch einen Walzenbrecher für die kleineren Teil-From the molten state, the glass is transferred into a frit by the fact that the melt as it leaves the Blowing the crucible with a stream of cold air. Sieve the frit and separate the fraction, which is passed through a No. 5 sieve of the U.S. Standard Sieve Series, on a No. 10 sieve of U.S. Standard sieve row, on the other hand, remains behind. Man then leaves the portion of the frit retained on the No. 5 sieve through a jaw crusher for the very large particles and a roll crusher for the smaller partial

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chen laufen. Wieder trennt man die zwischen dem Sieb Nr. 5 und dem Sieb Nr. 10 liegende Fraktion ab.to run. Again you separate those between sieve no.5 and the No. 10 sieve from the fraction.

Man gibt den etwa 2 bis 4 mm starken Teilchen der beim Sieben abgetrennten und zusammengegebenen Fraktionen in einem geneigt rotierenden Röhrenofen vom Typ 54233 der Lindbergh Company, einer Tochter der Sola Basic Industries, Kügelchenform·. Der Röhrenofen hat in seinem mittleren Teil eine Temperatur von 1050° C. Um zu verhindern, daß die Glasteilchen an der aus Tonerde bestehenden Auskleidung des Röhrenofens anhaften j mischt man ihn auf 74 Gew. teile des Glases 1 Gew.-teil Bornitrid zu. Man leitet das Gemisch mit Hilfe einer Zuführschnecke an einem seiner Enden in den Röhrenofen ein. Die Glasteilchen nehmen zu mehr als 98% Perlenform an. Sie verkleben weder untereinander, noch haften sie an der Wand des Röhrenofens an. Nach der Behandlung im Röhrenofen siebt man die Teilchen erneut, um davon die außerhalb des gewünschten Größenbereichs liegenden Teilchen abzutrennen, und schüttelt, sie dann, um das Bornitrid zu entfernen.The approximately 2 to 4 mm thick particles of the fractions separated and combined during sieving are added in one inclined rotating tube furnace of the type 54233 from Lindbergh Company, a subsidiary of Sola Basic Industries, Bead Shape ·. The tube furnace has a temperature in its central part of 1050 ° C. To prevent the glass particles from adhering to the clay lining of the tube furnace if it adheres, mix it to 74 parts by weight of the glass 1 part by weight Boron nitride too. The mixture is introduced into the tube furnace at one of its ends with the aid of a feed screw. More than 98% of the glass particles take on a pearl shape. she neither stick to each other nor do they stick to the wall of the tube furnace. After the treatment in the tube furnace, sieves the particles are repeated in order to separate from them the particles lying outside the desired size range, and then shake it to remove the boron nitride.

Man füllt die Perlen in eine Keramikschale, erhitzt sie darin auf 480° C und hält sie 5 Stunden bei dieser Temperatur. Danach zerlegt man sie in eine siliciumdioxidreiche und · eine, boratreiche Phase.The pearls are filled in a ceramic bowl, heated to 480 ° C. and kept at this temperature for 5 hours. They are then broken down into a silicon dioxide-rich and a borate-rich phase.

Man läßt die Perlen nach der Hitzebehandlung auf Raumtemperatur abkühlen, gibt sie bei Raumtemperatur in einen Leitungswasser enthaltenden Rückflußkolben, wobei man etwa 5 Volumenteile Wasser auf 1 Volumenteil der Perlen verwendet, erhöht die Temperatur in 4 Stunden auf 95° C und hält, um ein gründliches Auswaschen zu erreichen, 12 Stunden bei dieser Temperatur.. Danach nimmt man die Perlen aus dem Extrakt heraus und leitet diesen bei Raumtemperatur durch eine Kühlfalle, in der etwa 80% der Boratsalze aus der Lösung abgeschieden werden. Man trocknet die Salze und verwendet sie erneut für die Herstellung von Glasschmelzen. Die den nicht-ausgeschiedenen Teil des Borats enthaltende wäß-After the heat treatment, the beads are allowed to cool to room temperature and are placed in tap water at room temperature containing reflux flask, using about 5 parts by volume of water to 1 part by volume of the beads, increases the temperature to 95 ° C in 4 hours and holds it for 12 hours to achieve a thorough washout this temperature .. Then you take the pearls out of the extract and pass it through at room temperature a cold trap in which about 80% of the borate salts are separated from the solution. The salts are dried and used they again for the production of glass melts. The water containing the non-precipitated part of the borate

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rige Lösung verwendet man zum Auswaschen weiterer Chargen von phasengetrennten Glasperlen.The solution is used to wash out further batches of phase-separated glass beads.

Man gibt die von dem Extrakt abgetrennten Perlen zur Behandlung mit einer Säure in einen O,3n Salzsäure von 95° C enthaltenden Rückflußkolben, wobei man etwa 5 Volumenteile Säure auf 1 Volumenteil der Perlen verwendet. Man führt die Säurewäsche etwa 5 Stunden lang durch. Danach nimmt man die Perlen aus dem Säurebad heraus und spült sie in entionisier— tem Wasser von Salzsäure und von in den Poren der Perlen etwa zurückgebliebenen Resten der löslichen Phase frei. Man trocknet die Perlen zur Entfernung von überschüssigem Wasser bei 85° C in einem Umluftofen und erhitzt sie dann zur Entfernung von chemisch gebundenem Wasser auf 760° C, wobei man sie eine Stunde lang hält. Die für die physikalischen Eigenschaften der Perlen ermittelten Werte sind in der folgenden Tabelle II verzeichnet.The beads separated from the extract are placed in an acid containing 0.3N hydrochloric acid at 95.degree. C. for treatment with an acid Reflux flasks using about 5 volumes of acid to 1 volume of the beads. One leads the Acid wash for about 5 hours. Then you take the Pearls out of the acid bath and rinses them in deionized water from hydrochloric acid and from any residues of the soluble phase remaining in the pores of the pearls. Man dry the beads in a forced air oven at 85 ° C to remove excess water and then heat them to Removal of chemically bound water to 760 ° C, holding it for one hour. The one for the physical Properties of the pearls determined are listed in Table II below.

Tabelle IITable II

Physikalische Eigenschaften der nach Beispiel 1 hergestellten Glasperlen Physical properties of the glass beads produced according to Example 1

AnlayseAnalysis

Komponentecomponent Gew.%Weight% SiO2 SiO 2 98,1898.18 B2O3 B 2 O 3 1,621.62 Na2ONa 2 O 0,020.02 Al2OAl 2 O 0,180.18

(Obwohl bei seiner Herstellung Al2O, nicht verwendet wurde, enthält das Glas nach der Analyse Al2O^, wahrscheinlich infolge eines Tonerdeeinschlusses im SiO2.)(Although Al 2 O was not used in its manufacture, the analysis shows that the glass contains Al 2 O ^, probably as a result of alumina inclusion in the SiO 2. )

Teilchengröße 2 - 4 mm .Particle size 2-4 mm.

Schüttdichte desBulk density of

verdichteten Materials 0,62 g/ccmcompacted material 0.62 g / ccm

Porenvolumen 0,59 ccm/gPore volume 0.59 ccm / g

mittlere Porengröße 100 - 120 Saverage pore size 100 - 120 S.

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Oberfläche
Druckfestigkeit
surface
Compressive strength

230 m2/g230 m 2 / g

2 2,5 kg/cm abs2 2.5 kg / cm abs

(mittlerer Wert von 20 Proben)(mean value of 20 samples)

nach 1-stündiger Behandlung bei 980° Cafter 1 hour Treatment at 980 ° C

Oberfläche
Oberflächenverlust
Volumenschrumpfung
Porenvolumen
surface
Surface loss
Volume shrinkage
Pore volume

Schüttdichte des
verdichteten Materials
Bulk density of
compacted material

DruckfestigkeitCompressive strength

193 m2/g193 m 2 / g

12%12%

16%16%

0,48 ccm/g0.48 cc / g

0,69 g/ccm0.69 g / cc

3,99 kg/cm abs3.99 kg / cm abs

(mittlerer Wert von 20 Proben)(mean value of 20 samples)

nach 24-stündlgerafter 24 hours

Behandlung bei 980° CTreatment at 980 ° C 170 m2/g170 m 2 / g Oberflächesurface zusätzlicher .·additional. 12%12% OberflächenverlustSurface loss zusätzlicheadditional 6%6% VolumenschrumpfungVolume shrinkage 0,40 ccm/g0.40 cc / g PorenvolumenPore volume 5,04 kg/cm5.04 kg / cm DruckfestigkeitCompressive strength Beispiel 2Example 2

absSection

Dieses Beispiel zeigt die Verbesserung der physikalischen Eigenschaften der nach der Erfindung durch die Anwendung einer Wasserwäsche und einer Säurewäsche hergestellten Glaskörper gegenüber denen von gleichen, aber entweder nur mit Säure oder nur mit Wasser gewaschenen Glaskörpern.This example shows the improvement in physical properties of the invention through use a water wash and an acid wash compared to those of the same, but either only with Acid or glass bodies washed only with water.

Man stellt aus Siliciumdioxid, Borsäure, Natriumcarbonat und Tonerde, indem man diese Stoffe in geeigneten Mengen gründlich mischt, eine aus 45,4 Gew.% SiO2, 42,2 Gew.% B2O^, 8,5 Gew.% Na2O und 3,8 Gew.% .Al2O, bestehende GlasschmelzeSilicon dioxide, boric acid, sodium carbonate and alumina are made up of 45.4% by weight of SiO 2 , 42.2% by weight of B 2 O ^, 8.5% by weight of Na by thoroughly mixing these substances in suitable quantities 2 O and 3.8% by weight .Al 2 O, existing glass melt

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her Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise bringt man die Glasschmelze zunächst in Teilchenform und aus dieser dann in die Form von Perlen mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm. Man setzt die Perlen 64 Stunden einer Temperatur von 500° C aus, laßt sie auf Raumtemperatur abkühlen und wäscht sie 24 Stunden mit 85° C heißem Leitungswasser. Man trennt von diesen Perlen eine bestimmte Menge ab, wäscht sie von in den Poren etwa zurückgebliebenen Resten der löslichen Phase frei und trocknet sie bei 85° C in einem Umluftofen.In the manner described in Example 1, the molten glass is first brought into particle form and then into the shape of pearls with a diameter of 1 to 2 mm. The beads are placed at a temperature of 500 ° C. for 64 hours off, let them cool to room temperature and wash them with 85 ° C tap water for 24 hours. One separates from these A certain amount of pearls washes them off from any residues of the soluble phase that may have remained in the pores and dry them at 85 ° C in a convection oven.

Man füllt den anderen Teil der Perlen in einen 1-n Salzsäure enthaltenden Rückflußkolben und führt die Säurewäsche 24 Stunden lang bei 95° C durch. Danach nimmt man die Perlen aus dem Säurebad heraus, spült sie mit Wasser von Salzsäure und in den Poren etwa zurückgebliebenen Resten der löslichen Phase frei und trocknet sie bei 85° C in einem Umluftofen.The other part of the pearls is filled in 1N hydrochloric acid containing reflux flask and carries out the acid wash for 24 hours at 95 ° C. Then you take the pearls out of the acid bath, it rinses with water of hydrochloric acid and in the pores any remnants of the soluble Phase free and dry them at 85 ° C in a convection oven.

Man stellt auf die gleiche Weise wie die erste Glasschmelze eine zweite, aus 45,0 Gew.% SiO2I 43,3 Gew.% B2O,, 7,7 Gew.% Na2O und 4,0 Gew.% Al2O, bestehende Glasschmelze her und führt sie, wie die erste Schmelze, zuerst in Teilchenform und dann in Perlenform über. Man setzt die Perlen 48 Stunden einer Temperatur von 500° C aus, läßt sie auf Raumtemperatur abkühlen und wäscht sie dann 64 Stunden bei 95°. C mit 1-n Salzsäure. Man wäscht die Perlen mit Wasser von Salzsäure und in den Poren etwa zurückgebliebenen Resten der löslichen Phase frei.In the same way as the first glass melt, a second one made of 45.0 wt.% SiO 2 I, 43.3 wt.% B 2 O, 7.7 wt.% Na 2 O and 4.0 wt. % Al 2 O, produces existing glass melt and, like the first melt, converts it first into particle form and then into pearl form. The beads are exposed to a temperature of 500 ° C. for 48 hours, allowed to cool to room temperature and then washed for 64 hours at 95 °. C with 1-N hydrochloric acid. The pearls are washed with water to remove hydrochloric acid and any residues of the soluble phase that may have remained in the pores.

In der folgenden Tabelle III sind die physikalischen Eigenschaften der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entweder nur mit Wasser oder nur mit Säure behandelten Perlen verzeichnet.In the following Table III are the physical properties the pearls treated by the process of the present invention and the pearls treated either with water only or with acid only recorded.

309836/1 120309836/1 120

■ . -■. - nachafter Gew.%Weight% Tabelle IIITable III porösen Glasperlen ,porous glass beads, Komponentecomponent Gew.%Weight% Physikalische Eigenschaften derPhysical properties of the WasserwäscheWater washing 91,791.7 Säurewäsche SäurewäscheAcid wash acid wash SiO2 SiO 2 96,596.5 Komponentecomponent 3,73.7 Beispiel 2 hergestelltenExample 2 produced Gew.%Weight% B2O3 B 2 O 3 3,253.25 Analyse derAnalysis of the SiO2 SiO 2 0,850.85 Wasser- plusWater plus 96,696.6 Na2ONa 2 O 0,050.05 porösen Perlenporous beads B2O3 B 2 O 3 3,83.8 Komponentecomponent 3,163.16 Al2O3 Al 2 O 3 0,250.25 Na2ONa 2 O mmmm SiO2 SiO 2 0,010.01 1-21-2 mmmm Al2O3 Al 2 O 3 ccm/gccm / g B2O3 B 2 O 3 0,290.29 0,470.47 ccm/gccm / g 1-21-2 Na2ONa 2 O 2 mm2 mm TeilchengrößeParticle size 0,380.38 Al2O3 Al 2 O 3 ccm/gccm / g PorenvolumenPore volume 1 -1 - 0,450.45

Oberflächesurface

Oberfläche nach
16 Std bei 850° C
Surface after
16 hours at 850 ° C

Oberflächenverlust
Druckfestigkeit
Surface loss
Compressive strength

234 mVg234 mVg

124 m2/g 47% 1,54 kg/cm abs124 m 2 / g 47% 1.54 kg / cm abs

253 m2/g253 m 2 / g

173 m2/g 31,6%173 m 2 / g 31.6%

1,68 kg/cm abs1.68 kg / cm abs

215 in /g215 in / g

110 m2/g 49%110 m 2 / g 49%

1,12 kg/cm abs1.12 kg / cm abs

Ca) CDCa) CD

2309U92309U9

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel zeigt, in welchem Grad entionisiertes Wasser, zum Spülen der Glasperlen nach der Säurewäsche angewendet, im Vergleich zu Leitungswasser die thermische Stabilität der Glasperlen erhöht.This example shows the degree to which deionized water is used to rinse the glass beads after the acid wash The thermal stability of the glass beads is increased compared to tap water.

Man stellt nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren eine nach der Analyse aus 46,1% SiO2, 45,8% B2O^ und 8,0% Na2O bestehende Glasschmelze her, führt die Schmelze in Teilchenform und die Teilchen in die Form von Perlen mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm über, setzt die Perlen 5 Stunden einer Temperatur von 480° C-aus, läßt die Perlen abkühlen und wäscht sie dann zuerst 16 Stunden mit Leitungswasser von 95 C und danach 6 Stunden mit 0,3n Salzsäure von 95° C. Man spült die Perlen in Teilmengen 1, 3 und 5 Stunden lang entweder in fließendem Leitungswasser oder mit entionisiertem Wasser bei 95° C, trock-> net sie an der Luft und setzt sie dann 16 Stunden in einem Muffelofen einer Temperatur von 950° C aus. Man mißt die Oberfläche der Perlen vor und nach der Wärmebehandlung. Die Meßwerte sind in der folgenden Tabelle IV verzeichnet.According to the method described in Example 1, a glass melt consisting of 46.1% SiO 2 , 45.8% B 2 O ^ and 8.0% Na 2 O is prepared, the melt is conducted in particle form and the particles in the shape of pearls with a diameter of 1 to 2 mm, exposes the pearls to a temperature of 480 ° C for 5 hours, lets the pearls cool and then washes them first for 16 hours with tap water at 95 C and then for 6 hours with 0 , 3N hydrochloric acid at 95 ° C. The beads are rinsed in portions for 1, 3 and 5 hours either in running tap water or with deionized water at 95 ° C, dry> in the air and then put them in a for 16 hours Muffle furnace to a temperature of 950 ° C. The surface of the pearls is measured before and after the heat treatment. The measured values are recorded in Table IV below.

Tabelle IVTable IV

Erhöhung der thermischen Stabilität der Glasperlen durch die Verwendung von entionisiertem Wasser als Spülmittel Increase the thermal stability of the glass beads through the use of deionized water as a detergent

Thermische Stabilität bei 16-stündigem Einsatz der Perlen bei 950° C; Größe der Oberfläche vor Thermal stability when the beads are used for 16 hours at 950 ° C; Size of the surface before

Ver
such
Ver
search
SpülmittelWashing-up liquid vorherbefore m2/gm 2 / g nachherlater m2/gm 2 / g
11 entionisiertes Wasser;
Spüldauer 1 Stunde
deionized water;
Rinsing time 1 hour
209209 m2/gm 2 / g 119119 m2/gm 2 / g
22 entionsiertes Wasser;
Spüldauer 3 Stunden
deionized water;
Rinsing time 3 hours
209209 m2/gm 2 / g 135135 m2/gm 2 / g
33 entionisiertes Wasser;
Spüldauer 5 Stunden
deionized water;
Flushing time 5 hours
209209 m2/gm 2 / g 137137 m2/gm 2 / g
44th Leitungswasser;
Spüldauer 1 Stunde
Tap water;
Rinsing time 1 hour
209209 m2/gm 2 / g 6262 m2/gm 2 / g
VJlVJl Leitungswasser;
Spüldauer 3 Stunden
Tap water;
Rinsing time 3 hours
209209 m /gm / g 5555 m /gm / g
66th Leitungswasser;
Spüldauer 5 Stunden
Tap water;
Flushing time 5 hours
209209 5757

/inn/ inn

Beispiel 4Example 4

, Dieses Beispiel zeigt den Einfluß, den Zinnoxid im Vergleich zu anderen Metalloxiden auf die thermische Stabilität der porösen Glaskörper nach der Erfindung hat.This example shows the influence that tin oxide in comparison to other metal oxides has on the thermal stability of the porous glass body according to the invention.

Man stellt auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise eine aus 41,1 Gew.Si SiO2, 48,4 Gew.# B2O,, 10 Gew.c/o Ka2O und, 15 Gew.% Al2O-, bestehende Glasschmelze her, führt die Schmelze in Teilchenform und die Teilchen in die Form von Perlen über, trennt die Perlen mit einem Durchmesser von etwa 3,175 mm ab, setzt sie 5 Stunden einer Temperatur von 480° C aus, läßt sie abkühlen und wäscht sie zuerst 16 Stunden in Wasser von 95° C und dann 5 Stunden in 0,3 η Salzsäure von 95° C. Danach werden die Perlen durch eine zweistündige Behandlung bdi 980° C vor ge schrumpft. Sie enthalten nach der Analyse 98,3 Gew.?6 SiO2, 1,39 Gew.% B2O,, 0,025 Gew.% Na2O und 0,30 Gew.% Al2°3 und naben eine Oberfläche von 200 m /g.It provides in the manner described in Example 1, a 41.1 Gew.Si of SiO 2, 48.4 wt. # B 2 O ,, 10 wt. C / o Ka 2 O and 15 wt.% Al 2 O , produces existing glass melt, converts the melt into particle form and the particles into the form of beads, separates the beads with a diameter of about 3.175 mm, exposes them to a temperature of 480 ° C. for 5 hours, allows them to cool and washes them first 16 hours in water at 95 ° C. and then 5 hours in 0.3 η hydrochloric acid at 95 ° C. The beads are then pre-shrunk by a two-hour treatment at bdi 980 ° C. According to the analysis, they contain 98.3 % by weight of SiO 2 , 1.39% by weight of B 2 O, 0.025% by weight of Na 2 O and 0.30% by weight of Al2 ° 3 and have a surface area of 200 m /G.

Man imprägniert von fünf Teilmengen der Perlen je eine mit einer Lösung aus SnCl^·5H2O, Al(NO,),·9H2O, CrCl,·6H2O bzw. ZrOCl2·8Η20 und läßt eine Teilmenge unbehandelt. Die Perlen enthalten in ihren Poren eingelagert 1,55« SnO2, 1% Al2O,, 1,5% Cr2O, bzw. 3% ZrO2. Man setzt die Proben zur Ermittlung ihrer thermischen Stabilität längere Zeit einer Temperatur von 980° C aus. In der folgenden Tabelle V sind die gefundenen Meßwerte durch den Prozentsatz ihrer Schrumpfung ausgedrückt. One of five portions of the beads is impregnated with a solution of SnCl ^ · 5H 2 O, Al (NO,), · 9H 2 O, CrCl, · 6H 2 O or ZrOCl 2 · 8Η 2 O and a portion is left untreated . The pearls contain 1.55 % SnO 2 , 1% Al 2 O, 1.5% Cr 2 O or 3% ZrO 2 embedded in their pores. The samples are exposed to a temperature of 980 ° C. for a long time to determine their thermal stability. In Table V below, the measured values found are expressed by the percentage of their shrinkage.

TabelleTabel VV Temperaturtemperature Schrumpfungshrinkage WärmebehandlungHeat treatment (o C)(o C) (Vol. 90(Vol. 90 VerwendetesUsed ZeitTime 980980 1010 MetalloxidMetal oxide (Std.)(Hours.) 980980 44th -- 1616 980980 1616 SnO2 SnO 2 2020th 980980 1010 Al2O3 ;Al 2 O 3 ; 2020th 980980 1212th Cr2O3 Cr 2 O 3 2020th ZrO2 ZrO 2 2020th

309836/1120309836/1120

Claims (8)

1. Ein fester, thermisch stabiler, mikroporöser Glaskörper, mit einem Porenvolumen von mindestens 0,35 ccm/g, einer Porengröße im Bereich von 50 bis 200 8 und einer Ober-1. A solid, thermally stable, microporous glass body, with a pore volume of at least 0.35 ccm / g, one Pore size in the range from 50 to 200 8 and an upper fläche von mindestens 100 m /g, dadurch gekennzeichnet, daß erarea of at least 100 m / g, characterized in that it a) mindestens 96 Gew.% SiO2,a) at least 96% by weight SiO 2 , b) weniger als 4 Gew.% B2O5,b) less than 4% by weight B 2 O 5 , c)* weniger als 0,05 Gew.% eines Alkalioxids undc) * less than 0.05% by weight of an alkali oxide and d) weniger als 0,4 Gew.% Al2O,d) less than 0.4 wt.% Al 2 O, enthält, wobei dieser Glaskörper eine Druckfestigkeit voncontains, whereby this glass body has a compressive strength of mindestens 1,4 kg/cm abs hat und, 24 Stunden auf eine Temperatur von 980° C erhitzt, weniger als 30% seiner ursprünglichen Fläche verliert und um weniger als 25% seines Volumens schrumpft.Has at least 1.4 kg / cm abs and, 24 hours on one Heated temperature of 980 ° C, less than 30% of its original Area loses and by less than 25% of its Volume is shrinking. 2. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Teilchenform mit einer Teilchengröße von 0,05 bis 5 mm.2. Microporous glass body according to claim 1, characterized by a particle shape with a particle size of 0.05 up to 5 mm. 3. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 2, bestehend aus3. Microporous glass body according to claim 2, consisting of a) 97 bis 99 Gew. % SiO2 % SiO 2 a) 97 to 99 wt. b) 1 bis 3 Gew. % B3O5 b) 1 to 3% by weight of B 3 O 5 c) 0 bis 0,Q3 Gew. % R3O und c) 0 to 0, Q3 wt. % R 3 O and d) 0 bis 0,15 Gew. % Al2O3 d) 0 to 0.15 wt.% Al 2 O 3 wobei R für Natrium oder Kalium steht. where R stands for sodium or potassium. 4. Mikroporöser Glaskörper nach-Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er um 5 bis 20%> seines ursprünglichen Volumens vorgeschrumpft ist, eine Druckfestigkeit von min-4. Microporous glass body according to claim 3, characterized in that that it is 5 to 20%> of its original volume is pre-shrunk, a compressive strength of min- destens 2,1 kg/cm abs hat und, 24 Stunden auf eine Tem- "peratur von 980° C erhitzt, weniger als 10% seines Volumens schrumpft. has at least 2.1 kg / cm abs and, heated to a temperature of 980 ° C. for 24 hours, shrinks less than 10% of its volume. 5. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine darauf abgelagerte Metalloxid- oder Edelmetall· schicht. 5. Microporous glass body according to claim 4, characterized by a metal oxide or noble metal layer deposited thereon. 309838/1120309838/1120 mm. m&mmm. m & m 6. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Metalloxid Zinnoxid ist.6. Microporous glass body according to claim 5, characterized in that that the metal oxide is tin oxide. 7. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Edelmetall Platin oder Palladium ist.7. Microporous glass body according to claim 5, characterized in that that the noble metal is platinum or palladium. 8. Mikroporöser Glaskörper mit einem Porenvolumen von 0,5 bJLs 0,7 ccm/g und Porengrößen im Bereich von 200 bis 1000 £, dadurch gekennzeichnet, daß er8. Microporous glass body with a pore volume of 0.5 bJLs 0.7 cc / g and pore sizes in the range from 200 to 1000 pounds, characterized in that he a) mindestens 96 Gew.% SiO2,a) at least 96% SiO 2 by weight., b) weniger als 4 Gew.% B2O^,b) less than 4 wt.% B 2 O ^, c) weniger als 0,05 Gew.% eines Alkalioxids undc) less than 0.05% by weight of an alkali oxide and d) weniger als 0,4 Gew.% Al2O,d) less than 0.4 wt.% Al 2 O, enthält, wobei der Glaskörper eine Druckfestigkeit voncontains, the glass body having a compressive strength of 0,35 bis 1,4 kg/cm abs hat und, 24 Stunden einer Temperatur von 760° C ausgesetzt, um etwa 10 bis 2096 seines Volumens schrumpft.Has 0.35 to 1.4 kg / cm abs and, 24 hours of a temperature of 760 ° C, it shrinks by about 10 to 2096 of its volume. 9. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 8, dadurch gekenn-. zeichnet, daß er Teilchenform mit einer Größe von 0,059. Microporous glass body according to claim 8, characterized. records that it has particle shape with a size of 0.05 ' bis 5 mm hat und aus'up to 5 mm and off a) 97 bis 99 Gew. % SiO2 % SiO 2 a) 97 to 99 wt. b) 1 bis 3 Gew. % B2O,b) 1 to 3 wt.% B 2 O, c) 0 bis 0,03 Gew. % R2O und • d) 0 bis 0,15 Gew.~% Al2O,c) 0 to 0.03 wt. % R 2 O and • d) 0 to 0.15 wt.% Al 2 O, zusammengesetzt ist, wobei R für Natrium oder Kalium steht.is composed, where R is sodium or potassium. 10. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß er um 5 bis 20% seines ursprünglichen Volumens vorgeschrumpft ist. 10. Microporous glass body according to claim 8, characterized in that that it has shrunk by 5 to 20% of its original volume. 11. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm ein Katalysator eingelagert ist.11. Microporous glass body according to claim 8, characterized in that that a catalyst is embedded in it. 12. Mikroporöser Glaskörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in ihm ein Katalysator eingelagert ist.12. Microporous glass body according to claim 10, characterized in that that a catalyst is embedded in it. 309836/1120309836/1120 13. Verfahren zur Herstellung eines porösen Glaskörpers mit hoher thermischer Stabilität und niedrigem Alkaligehalt, dadurch gekennzeichnet, daß man13. Process for the production of a porous glass body with high thermal stability and low alkali content, characterized in that one .a). ein in Phasen trennbares Alkali-Bor-Kalk-Glas auf eine Temperatur erhitzt, bei der das Glas zwei Phasen bildet, von denen die eine reich an Boraten und in einer wäßrigen Lösung löslich ist;.a). a phase-separable alkali-boron-lime glass onto a Heated temperature at which the glass forms two phases, one rich in borates and one in water Solution is soluble; * b) aus dem in Phasen getrennten Glas in einer ersten Stufe die boratreiche Phase mit Wasser in solcher Menge herauswäscht, daß sich ein poröses Glas bildet, und c) aus diesem porösen Glas das bei der Behandlung mit Wasser nicht entfernte Alkalioxid und Borat durch eine Wäsche mit Säure in einer zweiten Stufe herauslöst und dadurch einen mikroporösen Glaskörper mit einem niedrigen Alkali-Borat-Gehalt herstellt.* b) from the phase separated glass in a first stage the borate-rich phase washes out with water in such an amount that a porous glass is formed, and c) the alkali oxide and borate not removed from this porous glass during the treatment with water by washing dissolves with acid in a second stage and thus a microporous glass body with a low alkali borate content manufactures. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phasentrennung über eine Zeit von 1 bis 64 Stunden bei einer Temperatur von 420 bis 7000O durchführt.'14. The method according to claim 13, characterized in that the phase separation is carried out over a time of 1 to 64 hours at a temperature of 420 to 700 0 O. ' 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phasentrennung zur Herstellung eines porösen Glaskörpers mit einer im Bereich von etwa 50 bis 200 S liegenden Porengröße über eine Zeit von 1 bis 8 Stunden bei einer Temperatur von 420 bis 500° C durchführt.15. The method according to claim 14, characterized in that the phase separation for the production of a porous glass body with a pore size in the range of about 50 to 200 S over a time of 1 to 8 hours at a Temperature from 420 to 500 ° C performs. 16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man die Phasentrennung zur Herstellung eines porösen Glaskörpers mit einer im Bereich von etwa 200 bis 1000 S liegenden Porengröße über eine Zeit von θ bis 24 Stunden bei einer Temperatur von 580 bis 650° C durchführt.16. The method according to claim 14, characterized in that the phase separation for the production of a porous glass body with a pore size in the range of about 200 to 1000 S over a time of θ to 24 hours at a temperature of 580 to 650 ° C. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Wasserwäsche in der ersten Stufe eine wäßrige Lösung eines Metallborats verwendet.17. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that that an aqueous solution of a metal borate is used for the water washing in the first stage. 309836/1120309836/1120 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man ein in Phasen zerlegbares Alkali-Bor-Kalk-Glas verwendet, das 30 bis 50 Gew.% SiO2, 40 bis 55 Gew.% B2O3, 5 bis 15 Gew.% R2O und 0 bis 4 Gew.# Al2O3If enthält, wobei R für Natrium oder Kalium steht.18. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that an alkali-boron-lime glass which can be separated into phases is used which contains 30 to 50% by weight of SiO 2 , 40 to 55% by weight of B 2 O 3 , Contains 5 to 15% by weight of R 2 O and 0 to 4% by weight of Al 2 O 3 If, where R is sodium or potassium. 19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserwäsche in der ersten Stufe etwa 4 bis 24 Stunden lang bei einer Temperatur von etwa 40 bis 95° C durchführt.19. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that that the water wash in the first stage for about 4 to 24 hours at a temperature of about 40 to 95 ° C. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man die Säurewäsche in der zweiten Stufe mindestens 1/2 Stunde lang bei einer Temperatur von20. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that that the acid wash in the second stage for at least 1/2 hour at a temperature of ,80 bis 1000C durchführt., 80 to 100 0 C carries out. 21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, dadurch ge-21. The method according to any one of claims 13, characterized ; · kennzeichnet, daß man in der zweiten Wäschestufe eine Mineralsäure mit einer Normalität von 0,1 bis 3 verwendet.; · Indicates that a mineral acid is used in the second washing stage used with a normality of 0.1 to 3. * .■·■·■*. ■ · ■ · ■ 22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man den in der ersten Stufe anfallenden Extrakt in eine Trennvorrichtung leitet, worin mindestens ein Teil de« Alkalioxids und des Borats aus dem Wasser abgeschieden wird; daß man das Alkalioxid und das Borat trocknet und erneut bei der Herstellung von Glasschmelzen verwendet und daß man das Wasser erneut für eine Wasserwäsche in der ersten Stufe verwendet.22. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that that the extract obtained in the first stage is passed into a separating device, in which at least some of the alkali oxide and borate are separated from the water will; that the alkali oxide and the borate are dried and reused in the manufacture of glass melts and that the water is used again for a water wash in the first stage. 23· Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man den Glaskörper nach Behandlung mit einer Mineralsäure mit entionisiertem Wasser spült.23 · Method according to one of claims 13 - 16, characterized in that that the vitreous body is rinsed with deionized water after treatment with a mineral acid. 24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 - 16, dadurch gekennzeichnet, daß man den nach der Zweistufenbehandlung erhaltenen porösen Glaskörper zur Erhöhung seiner thermischen Stabilität um 5 bis 20% seines ursprünglichen Volumens schrumpfen läßt. 24. The method according to any one of claims 13-16, characterized in that the porous glass body obtained after the two-stage treatment is allowed to shrink to increase its thermal stability by 5 to 20% of its original volume. 309936/1120309936/1120 2309U92309U9 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man den porösen Glaskörper zur Schrumpfung auf eine hö- · here Temperatur erhitzt, die jedoch nicht so hoch sein darf, daß die Poren in ihrer Gesamtheit zusammenbrechen. 25. The method according to claim 24, characterized in that heating the porous glass body to shrink in a HOE · here temperature, but must not be so high that the pores collapse in their entirety. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man den porösen Glaskörper bis zu fünf Stunden lang ei ner Temperatur von etwa 400 bis 1000° C aussetzt·26. The method according to claim 25, characterized in that the porous glass body is exposed to a temperature of about 400 to 1000 ° C for up to five hours. 27« Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß man den porösen Glaskörper nach dem Schrumpfen zur Ein lagerung von Zinnoxid mit einer Lösung einer Zinkverbindung b handelt. Method according to claim 25, characterized in that after shrinking the porous glass body is treated with a solution of a zinc compound b to store tin oxide. 28. Glasmasse zur Herstellung eines mikroporösen Glaskörpers 28. Glass mass for the production of a microporous glass body ' mit hoher Druckfestigkeit und einem niedrigen Alkalioxid- Borat-Gehalt, bestehend aus
30 bis 50 Gew.% SiO2,
40 bis 55 Gew.% B2O31
' · 5 bis 15 Gew.% R2O und .
'' with high compressive strength and a low alkali oxide borate content, consisting of
30 to 50% by weight SiO 2 ,
40 to 55 wt% B 2 O 31
'· 5 to 15 wt.% R 2 O and.
0 bis 4 Gew.% Al2O,, wobei R für Natrium oder Kalium steht.0 to 4 wt.% Al 2 O ,, where R stands for sodium or potassium. 29. Glasmasse nach Anspruch 28, bestehend aus29. Glass mass according to claim 28, consisting of 38 bis 46 Gew.% SiO2, 40 bis 52 Gew.% B2O3 und38 to 46% by weight SiO 2 , 40 to 52% by weight B 2 O 3 and 8 bis 12 Gew.% R2O, wobei R für Natrium oder Kalium steht. 8 to 12% by weight R 2 O, where R stands for sodium or potassium. 309836/1120309836/1120
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